Википедия базальтовый утеплитель: теплоизоляция Rockwool — википедия — статьи на тему теплоизоляционные материалы

теплоизоляция Rockwool — википедия — статьи на тему теплоизоляционные материалы

Хорошая теплоизоляция — это необходимое качество любого здания. Теплоизоляция позволяет добиться существенной экономии средств на отоплении и повышает уровень комфорта, долгое время сохраняя постоянную температуру в помещении. 
     Главной отличительной особенностью базальтового утеплителя является низкая теплопроводность, базирующаяся на малой степени передачи тепла атмосферным воздухом, который образует с волокнистой базальтовой основой термоизолирующую структуру материала. Такие свойства делают утеплитель универсальным для применения в изоляции как внутренних, так и внешних строительных конструкций. 
   ROCKWOOL является мировым лидером в области производства негорючей изоляции на основе каменной ваты. 
Продукция ROCKWOOL применяется для утепления, звукоизоляции и огнезащиты, предназначена для всех видов строительных конструкций зданий и сооружений, а также для судостроения, промышленного оборудования, трубопроводов и воздуховодов.  
  Благодаря основе горных пород базальтовой группы теплоизоляция «ROCKWOOL» обладает такими свойствами как: низкий коэффициент теплопроводности, гидрофобность и паропроницаемость, негорючесть, устойчивость к деформациям и звукоизоляция. 
Комфортный микроклимат — Безопасен для человека и окружающей среды 
 Теплоизоляция ROCKWOOL  — первая и единственная теплоизоляция в России,  получившая эко знак — заключение о соответствии стандарту ЕсоMaterial 1.0/2009. 
 Знак ЕсоMaterial Green подтверждает экологичность и безопасность материала для человека и окружающей среды. 
Стандарт рекомендует применение материала внутри помещений, в том числе, для спален и детских комнат. 

 Компяния ЗАО ‘Абрис-Строй’ является официаяльным диллером группы компаний Rockwool ЗАО ‘Минеральная вата’. На складе нашего предприятия всегда в свободном наличии есть утеплитель марки Rockwool для общестроительных, фасадных и кровельных работ. 

Миф про базальт | Wiki.Saint-Gobain

Уважаемый читатель, в предыдущем разделе мы узнали, что один из важнейших показателей характеризующих теплоизоляционный материал – теплопроводность и научились корректно сравнивать материалы по данному показателю.

Теплопроводность является важным, но не единственным показателем, характеризующим утеплитель. В современных условиях к теплоизоляционным материалам предъявляется множество жестких требований касающихся прочности, долговечности, безопасности для человека, негорючести и многих других.

На свойства минераловатной теплоизоляции значительное влияние оказывает технология производства и состав сырья.

В условиях, когда технология ведущих производителей минераловатной продукции находится приблизительно на одном уровне развития, именно состав исходных компонентов приобретает важнейшее значение для свойств конечного материала.

Исходя из состава сырья, различают минеральную вату на основе каменного волокна, на основе стекловолокна и полученную из шлаков металлургического производства.
В частности с исходными компонентами, из которых производится утеплитель, связано следующее распространенное утверждение: что бывает стекловата, шлаковата, минеральная вата, каменная вата, кварцевая вата, а бывает базальтовая и все это разные материалы.
Попробуем разобраться так ли это?

Базальт.
Очень модное словосочетание базальтовая вата. Часто мы можем услышать от продавца на рынке,- «это базальт» — своего рода бренд и синоним высокого качества. АО «Изорок» как и другие добросовестные производители современных качественных минераловатных утеплителей использует в качестве основного сырья базальтовые породы. Также могут использоваться и другие близкие по составу камни, например: диабаз; габбродиабаз; амфиболит; порфирит; микродиарит, но так уж сложилось, что особое внимание потребителей привлек именно базальт. Да действительно, минеральная вата, производимая из сырья, основной составляющей которого являются изверженные горные породы базальтовой группы, обладает наилучшими характеристиками. Почему же тогда выпускаемая продукция не называется базальтовой ватой? На то есть несколько причин.

Во первых — в нормативной документации отсутствует ГОСТ, регламентирующий требования к базальтовой вате. АО «Изорок» изготавливает минеральную вату, из которой производятся плиты и маты различных марок, в соответствии с ГОСТ 4640 «Вата минеральная», соответственно, выпускаемая продукция называется минеральной ватой;

Во вторых — необходимо отметить, что тонкости технологического процесса таковы, что для получения
продукции с наилучшими характеристиками, как правило, требуется оптимизация химического состава сырья. По этой причине базальт в чистом виде, без добавок, использовать для изготовления минеральной ваты в промышленных масштабах очень затратно. Но в любом случае основным сырьем для получения качественной минеральной ваты, являются изверженные горные породы базальтовой группы и, если исходить из преобладающего сырья, то материалы «Изорок»-базальтовая вата, но если следовать ГОСТу — вата называется минеральная.

Еще одно заблуждение, касается цвета минеральной ваты. Бытует мнение о том, что базальтовая (каменная) вата должна быть темного цвета. Это зачастую сбивает потребителя с толку. Продавец скажет, — «вот темная это базальт, а в светлую стекло добавили» (что само по себе нонсенс) или что-либо в этом роде. И человека, не вникающего в тонкости технологии, эта фраза вводит в заблуждение.
В данном вопросе, интуитивно понятно — камень он темный значит и вата из него должна быть темная. В этом есть доля истины, но опять же — не совсем правда. На сегодняшний день, в технологии получения минеральной ваты на основе каменного волокна наибольшее распространение получили два вида плавильных агрегатов, с помощью которых производится расплав горной породы (сырья). Это ванная печь и вагранка. В качестве топлива в этих агрегатах используется газ для ванной печи и кокс для вагранки, соответственно. И если при использовании газа химический состав сырья и конечного продукта идентичен, то кокс вступает в химическую реакцию с оксидом железа, содержащимся в горной породе. В процессе плавки этот восстановленный оксид удаляется. Именно поэтому материал, получаемый с использованием вагранки, получается светлым. Т.е. сырье, из которого получается темная и светлая минеральная вата – одинаково по химическому составу. Разница в цвете конечного продукта обусловлена оксидом железа, который присутствует в темной вате.
Заодно развенчаем распространенное заблуждение о добавлении стекла в каменную вату. Необходимо понимать, что добавка стекла в сырье для получения минеральной ваты на основе каменного волокна, не производится. По причине того, что стекло, в обывательском понимании это обычное силикатное стекло, материал относительно легкоплавкий. И при температурах производства каменной ваты это около 1500 оС добавка стекла сделает расплав чересчур жидким, что отрицательно скажется на качестве конечного продукта.

Продукция из минеральной ваты на основе каменного волокна может быть и темной и светлой.

Как мы с Вами выяснили основное исходное сырье, используемое при производстве минеральной ваты «Изорок», это изверженные горные породы габбро-базальтовой группы. Эти породы тугоплавкие (t плавления около 1300 оС) и получаемое из них волокно обладает высокой термической стойкостью и огнеупорностью, т.е. выдерживает длительное воздействие высоких температур без разрушения. Ни один широко распространенный теплоизоляционный материал не может в этом сравниться с каменной ватой. Это положительно сказывается на огнестойкости защищаемых конструкций. С этим показателем связано расхожее заблуждение, что огнестойкость это свойство какого-либо материала. Это не совсем верно ведь огнесто́йкость это способность строительных конструкций ограничивать распространение огня, а также сохранять необходимые эксплуатационные качества при высоких температурах в условиях пожара. Характеризуется пределами огнестойкости (в мин. ). Очевиден логический вывод, что применение в конструкции негорючих материалов «Изорок» будет повышать предел огнестойкости конструкции в целом.

Огнестойкий (огнеупорный) негорючий утеплитель: виды и применение

Для теплоизоляции помещений строительных объектов, трубопроводов, вентиляционных коробов инженерных коммуникаций используют как горючие, так и негорючие утеплители различных видов.

Определение негорючему огнестойкому утеплителю дает ГОСТ 30244-94, указывающий, что такой материал при воздействии источника зажигания горит открытым огнем не больше 10 с, а при испытаниях в лабораторной печи теряет не более 50% массы, создавая прирост температуры в ней не больше 50 ℃.

Все утеплители, не удовлетворяющие хотя бы одному из перечисленных условий, относятся к горючим, не огнестойким материалам.

Типы огнестойкой теплоизоляционной продукции

Виды

В отличие от сгораемых видов утеплителей, таких как опилки, маты, изготовленные из отходов переработки древесины, применяемых из-за их быстрого разрушения под воздействием влаги только внутри зданий, многие виды огнестойких теплоизоляционных материал также используют при монтаже навесных фасадных систем, в наружных стеновых панелях снаружи строительных объектов.

Существует несколько основных видов огнестойких утеплителей, подразделяющихся в зависимости от области их применения:

  • Для стен, перекрытий как деревянных домов, так и строительных объектов, возведенных из кирпича, керамических блоков, железобетонных готовых, монолитных конструкций, в том числе изготовленных из огнеупорного (огнестойкого) бетона. В таких случаях используется как традиционная минеральная вата, так и более современный огнезащитный базальтовый материал, не впитывающий влагу и негорючий, в виде рулонов, матов, плит.
  • Для дымохода, печей отопления жилых домов, бань чаще всего используют негорючий фольгированный материал из различных видов минеральных ват, имеющий повышенный коэффициент отражения тепловой энергии от слоя металлической фольги. А также за счет повышенной плотности негорючего утеплителя, используемого для этих целей в качестве заполнения участков термоизоляции перекрытий, прилегающих к дымовым трубам; элементов противопожарных разделок, отступок.
  • Для термической изоляции, о
    гнезащиты металлических конструкций
    вентиляционных воздуховодов; участков трубопроводных сетей, как транспортирующих теплоносители, включая воду, так и горючие жидкости, газовые смеси.
  • Для двигателя, автотранспортного, железнодорожного средства, речного/морского судна/корабля, стационарных теплогенерирующих, вырабатывающих электроэнергию установок как для ограничения расхода тепловой энергии, нагрева смежных конструкций, отсеков, так в качестве надежной звукоизоляции, отсекающей громкий шум от работающих машин, механизмов.
  • Для заполнения внутренних пустот, в конструкциях противопожарных перегородок, полотен огнестойких ворот, дверей, люков, используемых для защиты проемов в строительных преградах огню, дымовым потокам, что позволяет доводить предел их стойкости к огню до требуемых противопожарными нормами значений.

Такое деление на виды довольно условно, ведь большинство рулонных, плитных, листовых огнестойких утеплителей, в отличие от сыпучих, жидких вспенивающихся теплоизоляционных материалов, не подверженных горению, могут использоваться для термической, звуковой изоляции как помещений строительных объектов, участков их инженерных коммуникаций, так и двигательных отсеков транспортных средств, тепло-электрогенерирующих установок.

Состав и свойства

Основными параметрами огнестойких теплоизоляционных материалов являются:

  • Материал изготовления, в большинстве случаев определяющий вид огнестойкого утеплителя, способы его применения на объектах строительства, участках инженерных коммуникаций.
  • Толщина товарных огнестойких утеплителей, что зависит как от области их применения – для утепления отдельных видов строительных конструкций или участков трубопроводов, вентиляционных воздуховодов, так от свойств основного материала, использованного для их производства.
  • Плотность, удельный вес, определяющие общую нагрузку на строительные конструкции, что зачастую критически важно для междуэтажных перекрытий жилых, общественных зданий.

В перечень основных материалов, используемых при промышленном производстве негорючих, огнестойких теплоизоляционных изделий, входят следующие природные, искусственно полученные вещества:

  • Минеральная вата, называемая также шлаковатой, стекловатой, которую получают из кварцевого песка, отходов объектов металлургии, энергетики. Это наиболее давно используемый материал, обладающий невысокой стоимостью, но требующий защитных средств для работников, укладывающих его; осторожности при обращении с ним из-за опасности повреждения кожных покровов, глаз, органов дыхания.
  • Базальтовый теплоизоляционный, огнезащитный материал, получаемый расплавом природного минерала базальта, получением из него сверхтонких негорючих волокон. Более высокая стоимость этого огнестойкого утеплителя компенсируется безопасностью обращения с ним, возможностью использовать его как внутри, так и снаружи строительных объектов в различных по климату регионах, в том числе с высокой влажностью воздушной среды.
  • Пеностекло, получаемое в процессе спекания смеси измельченного стеклянного боя, крошки с каменным углем в качестве газообразующего агента в технологическом процессе производства. Полученный материал абсолютно не горюч, обладает высоким пределом стойкости к огню, низким коэффициентом теплопроводности. Его часто использует для термической изоляции помещений с высокой влажностью среды, например, подвалов, технических подполий, производственных участков с мокрым технологическим процессом.
  • Керамзит, вермикулит, перлит – эта тройка сыпучих материалов давно используется для теплоизоляции межэтажных перекрытий, чердачных помещений, служит добавкой в «теплые» стяжки основания полов в жилых, общественных помещениях.
  • Велит – современный негорючий утеплитель, имеющий пористую структуру, что производится из цементно-известкового сырья путем его вспенивания. По структуре, свойствам относится к пористым огнестойким бетонам, имея низкую плотность – до 140 кг/м
    3
    , так как до 90% его внутреннего объема – это воздух.
  • Стеклопор – гранулированный пожаростойкий материал, получаемый в процессе вспучивания силикатов в результате резкого охлаждения расплава натриевых, калиевых стекол. Чаще всего его используют не в виде сыпучего материала, а как добавку в заливную теплоизоляцию межэтажных перекрытий строительных объектов, а также при производстве штучных огнестойких теплоизоляционных изделий.
  • Огнестойкая пена, производимая на основе жидкого полиуретана с добавками веществ-антипиренов, придающими ей огнезащитные свойства.

Как несложно заметить, утеплитель негорючий в основном производится на основе природных, искусственных материалов минерального, неорганического происхождения, изначально являющихся негорючими.

Такая теплоизоляционная продукция имеет сертификаты пожарной безопасности, где их способность к горению указана НГ, то есть негорючие, в то время как подавляющее большинство утеплителей, полученных на предприятиях органического химического синтеза, например, различные виды пенопластов, пеноизолов; «экологическая вата» на основе переработанного целлюлозного вторичного сырья с добавками антипиренов, в лучшем случае являются трудногорючими, имея маркировку Г1.

Естественно, такие утеплители, несмотря на рекламные заверения некоторых производителей, представителей торговых организаций, ни в коей мере не могут претендовать на «звание» огнестойких утеплителей.

Свойства, дополнительно требуемые заказчиками – проектировщиками, строителями, организациями, эксплуатирующими здания, инженерные сооружения, коммуникации, которыми должен обладать пожаростойкий негорючий материал, который используют в качестве огнестойкого утеплителя:

  • Низкая теплопроводность, обуславливающая высокие теплоизоляционные параметры.
  • Влагостойкость, гигроскопичность.
  • Способность к надежной звукоизоляции стен, перегородок, перекрытий, выделяющих защищаемые помещения.
  • Безопасность применения, отсутствие выделения опасных для человека летучих веществ как при нормальных условиях эксплуатации, так и при сильном нагреве, в том числе при возникновении пожара внутри строительного объекта, где использован для утепления, звукоизоляции огнестойкий утеплитель.
  • Высокая плотность при относительно небольшом удельном весе.
  • Механическая прочность.
  • Неизменность геометрических размеров, долговечность эксплуатации без потери огнестойких, теплоизоляционных параметров.
  • Невысокая стоимость, что особенно важно для владельцев, заказчиков строительства частных деревянных домов.
  • Простота работ по монтажу, укладке огнестойкого утеплителя, в том числе без найма сторонних специалистов.

Базальт

Ссылки на поставщиков базальтового волокна

Параметры земного базальта (необработанный) — Lunar Homestead

Первый шаг — охарактеризовать необработанный земной базальт, прежде чем мы будем обрабатывать его для получения кислорода и железа.Все наши текущие технологии обработки базальта основаны на земном базальте, поэтому нам нужно узнать о нем как можно больше, прежде чем работать с лунным базальтом. В конце концов, мы собираемся выяснить сходства и различия между ними. Работа над этой страницей еще продолжается. Я буду добавлять к нему по ходу дела. Пожалуйста, дайте мне знать, если у вас есть какие-либо комментарии или предложения по улучшению этого проекта. И, как всегда, пришлите мне результаты вашего исследования по электронной почте, чтобы я мог опубликовать их на этой странице.

Кроме того, этот проект будет оставаться открытым и активным, пока есть параметры, для которых у нас нет значений.В будущем проекту SPORE потребуется провести это исследование. На этом этапе я сосредоточу свои исследования на завершении этого подпроекта. Надеюсь, к тому времени члены команды Lunar Homestead уже проделают большую часть работы.

Как работать над этим проектом

  1. За помощью обратитесь к Руководству по исследованиям LH.
  2. Выполните поиск в Интернете по определенной тематике (например, по плотности базальта).
    1. Используйте различные поисковые системы (не только Google). Вероятно, вы получите другие результаты.
  3. Создайте документ, содержащий все найденные вами данные и ресурсы.
    1. Не стесняйтесь добавлять новые параметры по мере их нахождения (или обдумывания).
  4. Скопируйте данные в свой документ, если ваши данные отличаются от данных на этой странице.
    1. Не забудьте также включить ссылку или какой-либо другой способ, чтобы другие могли получить доступ к вашему источнику (как минимум, название, авторы и дата).
    2. Обязательно подключите данные к источнику. Лучше всего пронумеровать ваши источники и поставить соответствующий номер после каждой записи данных.Мне также нравится указывать номер (а) страницы документа, в котором я нашел данные. Таким образом, следующему человеку не придется искать по всему документу.
  5. Ваш поиск в Интернете приведет вас к научной литературе. Перейдите к шагу 4, если у вас есть доступ к нему в Интернете.
  6. К сожалению, многие научные документы закрыты платным доступом. Пожалуйста, укажите название статьи, ее авторов и дату публикации (как минимум) в разделе «Другие источники». Кто-то, имеющий доступ к этим сайтам, может получить информацию.
  7. Если вы любите приключения, вы можете найти научную литературу в местной или университетской библиотеке. Не забудьте процитировать свой источник с названием, авторами, датой и номером страницы, на которой вы нашли данные.
  8. Отправьте свой документ по адресу [email protected], когда закончите. Или когда захотите. Я добавлю ваши данные в этот документ.
  9. Спасибо! Может показаться, что это не так уж много, но вы помогаете сделать Лунное поселение реальностью.

Данные

Химический состав
Химическая структура
Температуры фаз
Плотность
Масса земли
Газопроницаемость
Теплоизоляция
Звукоизоляция
Радиационная защита
Защита от ударов
Электрозащита
Электропроводность
Устойчивость к истиранию (особенно против лунного реголита)
Устойчивость к вакууму
Реакционная способность к O2 / N2 / h30 / Co2
Химическая стойкость
Газовыделение (токсины в среде обитания)
Сейсмостойкость
Насколько толстым вмещать 1 LHSA
Эстетика — внешний вид, ощущение, запах, цвет
Инженерно-строительные параметры (подлежат определению)
Ремонт / техобслуживание
Процедуры литья

ресурсов

Цитируемые источники
Другие источники
  • Википедия — Базальт (en.wikipedia.org/wiki/Basalt) — много информации, но вики не считаются действительными исследовательскими ресурсами.
Изделия базальтовые литые
Литые базальтовые компании
Источники из литого базальта

Исследователи, участвующие в работе

синонимов базальта, антонимы базальта — FreeThesaurus.com

Между тем, 10-колесные грузовики могут загружать только 13 кубометров обычной земли; 11 кубометров песка и гравия; или 8 кубометров базальта и известняка.Большая часть рудной минерализации сосредоточена на северо-северо-западном простирании и круто падающем на восток-северо-востоке разрезе, который сосредоточен на восточной и западной сторонах Бриллиантового Коматиитового базальта и высокомагниевого базальта Greenmount. фонд инвестиций в инфраструктуру, запустил новый механизм финансирования, Helios Power. [ClickPress, 20 июня 2019 г.] Цель этого всеобъемлющего прогнозного отчета, представленного FactMR, — разработать различные рыночные прогнозы, влияющие на размер мирового рынка базальтовых волокон в течение периода. до 2018-2028 гг.Базальтовые волокна, как новый волокнистый материал, не только демонстрируют высокую прочность и модуль упругости, но также обладают хорошей электроизоляцией, звукоизоляцией, термической стабильностью, антиокислительной, антикоррозийной, радиационной и огнестойкостью [3-5 Опубликованное исследование объединяет годы исследований в рамках программы НАСА по биологическим аналогам, связанным с лавовыми ландшафтами (BASALT). Подушечная лава происходит из подушечной базальтовой лавы в срединно-океаническом хребте распространения, включая базальт и спилит, и есть лава. Географическое наследие, расположенное на совместной территории трех деревень: Кунранг, Гангта и Дуйган поселка Цзакуосонг, район Санчжуи, город Шигадзе, Тибет, Китай.Их темы включают в себя объемные и разнообразные по составу клубничные вулканиты среднего миоцена на северо-востоке Орегона: магматизм, когенетический с паводковыми базальтами группы базальтов реки Колумбия, четвертичный гляциовулканизм в вулканической дуге Канадских каскадов: палеоэкологические последствия, новые взгляды на золотую пемзу XIX века. месторождение вулкана Килауэа и коммуникационная стратегия Гавайской вулканической обсерватории Геологической службы США во время кризиса лавового потока 2014-15 гг. на вулкане Килауэа.Его основание построено из базальтового камня и покрыто грунтовым базальтом, а внутри у него есть арки. Семьдесят пять лет спустя, в Бейруте, Tabet’s Basalt Shards, 2017 — угольные стружки тысячи неидентифицируемых фрагментов, остатки гигантской задачи по соединению воедино. Артефакты Телль Халаф — покрывали 131-футовую крайнюю левую стену галереи Сфейр-Землер. Наконец, окончательно доработан концептуальный план Базальт-Крик. В ближайшее время Узбекистан планирует заменить железо базальтом в строительной сфере, сообщают узбекские СМИ.«Наши расчеты показывают, что улучшенная атмосферостойкость может быть конкурентоспособной уже при 60 долл. США за тонну удаленного СО2 для дунита, но только при 200 долл. США на тонну удаленного СО2 для базальта», — сказал Штрефлер. Учитывая, что базальтовое волокно отличается защитой окружающей среды, хорошей совместимостью, и превосходными механическими свойствами [19, 20], он также выбирается в качестве добавки в образцы почвы во время эксперимента.

What Is Basalt or Lava Rock Exhaust Wrap

Обертывание выхлопных труб перегретых двигателей термостойкой изоляционной лентой в последнее время стало более популярным по ряду причин.

  1. Горячие выхлопные трубы могут представлять опасность для рабочих и механиков, работающих или использующих оборудование.
  2. Горячий выхлоп может стать причиной пожара. В шахтах или в сельском хозяйстве пыль или солома могут собираться на горячих выхлопных трубах или глушителях, вызывая пожары. Нам сказали, что ежегодно загорается до 10% всех комбайнов!
  3. Сохранение тепла внутри выхлопной трубы помогает ускорить прохождение выхлопных газов через выхлопную трубу, что способствует более эффективной работе двигателя.
  4. Обертка для выхлопных газов может снизить рабочую температуру в непосредственной близости.

Kool Wrap производит ряд оберток, при этом Basalt Titanium Wrap является пленкой высочайшего качества в этой линейке.

Примечательно, что базальт (часто известный как лавовая скала) образуется путем плавления тщательно отобранных скальных образований, которые являются результатом вулканической активности. Затем расплавленная порода пропускается через экструдер для получения очень тонких нитей стекловолокна, которые затем вплетаются в различные изделия.Эти нити имеют диаметр волокна 10-20 мкм, что достаточно далеко за предел дыхания в 5 мкм, чтобы сделать его подходящей заменой асбесту.

Известно, что базальтовые волокна на 25% прочнее обычных стекловолокон и часто используются для производства композитов, очень похожих на углеродное волокно.

Википедия также цитирует «Базальтовые волокна» ………. Также имеют высокий модуль упругости, что обеспечивает превосходную удельную прочность — в три раза больше, чем у стали. Тонкое волокно обычно используется в текстильных изделиях, в основном для производства тканых материалов.Более толстое волокно используется при намотке нитей, например, для производства баллонов или труб для КПГ. Наиболее толстое волокно используется для производства пултрузии, георешетки, UD, многоосного полотна и в виде рубленой нити для армирования бетона. Одно из самых перспективных применений непрерывного базальтового волокна и самая современная тенденция на данный момент — производство базальтовой арматуры, которая все больше и больше заменяет традиционную стальную арматуру на строительном рынке.

Базальт | STONECONTRACT

Базальт — камень довольно интригующий: он необычно сформирован, обладает большой прочностью и декоративными особенностями, что позволяет использовать его во многих сферах, в том числе в промышленности, а общепринятого именного толкования камня нет.Традиционно название «базальт» считается производным от эфиопского слова «базальный», означающего следующее: «железосодержащий камень», «темный» или «черный», а также «вареный». Примерное греческое слово «basanos» означает «пробный камень». На наш взгляд, наиболее подходящим было бы определение «вареный», потому что базальт — это порода, образовавшаяся в результате извержений вулканов, из вулканической лавы. Самые известные месторождения базальтов — вулканы Камчатки, Курильских островов, а также Этна и Везувий. Отметим еще один интересный факт: некоторые источники предполагают, что базальт есть даже на Венере, Марсе и Луне, а также на астероиде Веста.
Традиционно базальт формируют в виде столбов или так называемых «столбчатых швов». Это потому, что лава остывает неравномерно. Колонны могут иметь от 3 до 7 сторон, но традиционно их 5-6. На Курильских островах (остров Кунашир) есть даже Столбчатый мыс (Столбчатый). С научной точки зрения это уникальное образование: это массивный каменный уступ, расположенный у моря, как высокая отвесная стена. Эта стена полностью состоит из этих столбчатых швов. Базальт тоже может лежать на дне океана, но не в виде колонн, а в виде «подушек».

Базальт и его характеристики

Начнем с того, что базальт отличается плотной структурой, которая по твердости часто превосходит гранит. В частности, по сравнению с базальтом гранит будет легче расколоть. Эта вулканическая порода включает вулканическое стекло, и если мы говорим о структуре порфирового базальта, она будет состоять из кристаллов оливина, что приведет к желтому мшистому оттенку камня. Есть еще миндалевидный базальт. Его отличительная особенность — пузыри, в которых могут появляться отложения следующих минералов: пренита, меди, кальция и цеолита, а может и других.Базальтовый строительный щебень получают из отходов такого базальта.
Базальт обладает рядом прекрасных свойств. Этот камень очень прочный и долговечный, поэтому пользуется большой популярностью в строительстве. Кроме того, он используется в разных формах: востребован базальтовый порошок, жидкий базальт и его щебень, а также камень в чистом виде. Базальт устойчив ко многим внешним факторам: истиранию, щелочам и кислотам, механическим повреждениям и атмосферным воздействиям, а также высоким и низким температурам.Учитывая, что в процессе обработки базальт плавится при температуре около + 1280С, этот камень в эксплуатации является огнестойким. Базальт экологически чистый — он не накапливает радиацию и имеет высокую диэлектрическую проницаемость. Если камень используется во внутренней отделке, он очень хорошо поддается чистке. С этим камнем также очень легко работать, потому что он хорош для опиливания, резьбы и полировки. В подтверждение его прочности и долговечности специалисты утверждают, что базальт в 5 раз прочнее чугуна, а скорость его износа в 20 раз выше, чем у стали.Например, если использовать базальтовый шпон, он выдержит нагрузку в 100 тонн. Возможно, эти утверждения несколько преувеличены, но прочность и прочность — «визитная карточка» базальта.

Характеристики базальта

Цвет и типы базальта, вероятно, можно назвать его особенностями. Базальт чаще всего бывает черного, дымчатого, темно-серого и темного цветов с зеленоватым и желтоватым оттенками. Но при этом, если вы, например, используете базальт для внешней или внутренней отделки, каждый камень будет иметь свою неповторимую фактуру.Однако это одно из преимуществ использования любого натурального камня в дизайне. Если преобладает темный оттенок, поверхность этого базальта несколько особенная: она выглядит так, как будто на нее нанесено растровое изображение с различными вкраплениями серого и черного оттенков.
Базальт можно классифицировать не только по цвету, но и по структуре. Эта классификация довольно условна, но на практике помогает говорить о разных типах базальтов «на одном языке». Например, это так называемый азиатский базальт.Этот камень темно-серого цвета и — по сравнению с мавританским базальтом или базальтином — привлекательной ценой. Мавританский базальт — изысканный вид — этот камень имеет насыщенный темно-зеленый оттенок с различными вкраплениями других цветов. Самый прочный и устойчивый к низким температурам — китайский базальт. Камень бывает дымчато-серого или черного цвета. Есть еще один вид базальта — так называемый базальтин. Считается, что этот вид имеет итальянское происхождение — его добывают недалеко от Рима. Самая распространенная сфера применения этого камня — архитектура.Он прочен, как гранит, а его декоративные свойства высоко оценили многие дизайнеры мира. Отметим, что этот камень долгое время сохраняет свое первоначальное богатство и красоту цвета.

Использование базальта в конструкции

Как мы уже отмечали в начале, базальт применяется в строительстве и дизайне, для внутренних и внешних облицовочных и отделочных работ, в промышленности, и это далеко не весь перечень. Хотя по одному. Для изготовления специальных изделий из базальта — например, плит для облицовки — его плавят при температуре + 1280 ° C (или + 1280 ° C), а затем разливают в специальные формы, в которых охлаждают.Вы можете получить изделия любой формы, и они будут очень прочными и красивыми, ведь камень имеет неповторимый цвет и фактуру. Таким образом, дизайнеры интерьеров и экстерьеров любят работать с этим камнем, потому что с ним можно реализовать самые сложные проекты, в том числе колонны, лестницы и лестницы, уличные скульптуры, мосты и фонтаны, садовые дорожки и фасады. Отметим также, что базальт темных оттенков оригинально сочетается с натуральным камнем светлых тонов. В целом базальт можно сочетать с художественными изделиями из металла, стеклом и керамикой, металлом и другими современными материалами.Итак, камень отлично подойдет для воплощения любого стиля дизайна. Но когда дело касается напольного покрытия или внутренних стен, самым редким и дорогим материалом будет базальтовая плитка.

Применение базальта в строительстве и промышленности

В строительстве, помимо внешней отделки, базальт также используется в качестве наполнителя для бетона или в процессе литья камня. Базальт подходит для построек любой сложности, плюс его часто используют при строительстве цокольного или цокольного этажа. Утеплители или минеральная вата также имеют базальтовую основу.Базальтовый порошок — это сырье для производства специальных антикоррозионных покрытий, устойчивых к агрессивным средам (в том числе химическим веществам). Кислотостойкие порошки также производятся из базальтовой пудры. Жидкий базальт (плавленый) пользуется большим спросом при производстве керамической плитки и труб, которые используются для лабораторного оборудования.
Сегодня большой популярностью пользуется также базальтовое волокно и различные материалы, получаемые из него. Базальтовое волокно — отличный утеплитель кровли, входит в состав сэндвич-панелей.В качестве утеплителя этот материал также подходит для промышленного оборудования и трубопроводов. Обратите внимание, что трубопроводы, используемые для транспортировки абразивов (например, песка, гравия, соли и т. Д.), Также изготавливаются из базальта. Базальтовое волокно также используется для изготовления прочных деталей, армирующих механизмов и материалов. Например, это могут быть специальные армирующие сетки, необходимые для строительства дорог или портов, или армирующие материалы, которые используются для строительства дамб, морских платформ и других сложных конструкций.В настоящее время в современном строительстве и промышленности существует большая потребность в огнестойких композитных материалах, большинство из которых основаны на базальтовом волокне.

Медицинская геология — AAPG Wiki

Wiki Запись о списании
Студенческое отделение Университет Нигерии, Нсукка
Конкуренция июнь 2015

Медицинская геология — это междисциплинарная область изучения геологии, которая изучает влияние геологических материалов и процессов на здоровье человека.Такие последствия для здоровья могут быть хорошими или, возможно, опасными. Медицинская геология объединяет профессионалов из медицины, географии и геологии для решения проблем, возникающих из геологии местности. Три аспекта геологии имеют отношение к всестороннему изучению проблем со здоровьем, связанных с геологией конкретной окружающей среды, а именно: минералогия, геохимия и гидрогеология.

Опасные эффекты вызваны избытком или недостатком основных и второстепенных микроэлементов, таких как: As, F-, I-, Se, Rn, Mn, Cd и Pb.Например, чрезмерное содержание мышьяка в угле в Китае привело к токсическому эффекту, называемому арсенозом — изъязвлению рук и ног; Недостаток йода в почве приводит к зобу — увеличению щитовидной железы, а избыток фтора в горных породах приводит к различным формам флюороза, которые могут проявляться в растворении кристаллов апатита в эмали.

Эта междисциплинарная область геологии также исследует преимущества и недостатки поедания почвы, глины и сланца — практики, называемой геофагией.Однако благодаря изучению медицинской геологии некоторые геологические материалы были найдены полезными в фармацевтической, медицинской и косметической промышленности. К ним относятся лечебные и минерализованные воды, применяемые при лечении различных кожных заболеваний, таких как сыпь и экзема, поскольку они содержат такие элементы, как Na, Ca, Mg, Cl, K, I, Br и Fe. Купание в такой минерализованной воде — процесс, называемый бальнеотерапией, — помогает доставить эти элементы в организм через осмос. Производство щелочной воды с использованием турмалина (Ca, K, Na) (Al, Fe, Li, Mg, Mn) 3 (Al, Cr, Fe, V) 6 (BO3) 3 (Si, Al, B) 6O18 (OH открытое отверстие, F) 4 и цеолит (Na2Al2Si3O10.2h3O) — еще одно важное приложение медицинской геологии. Щелочная вода сводит на нет окислительно-восстановительный потенциал токсинов организма и увеличивает pH тела до 8. Поскольку большинство обработанных пищевых продуктов являются кислыми, потребление щелочной воды увеличивает щелочность организма, что ведет к увеличению продолжительности жизни. Каолин и бентонит — лечебные глины — применяются при лечении желудочно-кишечных заболеваний; у них есть чистые отрицательные поверхностные заряды, которыми они привлекают токсины. Затем токсины адсорбируются структурой глинистого минерала и таким образом удаляются.Медицинская геология также имеет важное применение в производстве гипса. Его получают путем кальцинирования гипса для получения прочного материала, используемого для удержания сломанных анатомических структур тела на месте до полного заживления. Производство магнезиального молока из брусита [Mg (OHopenhole) 2] гидроксида магния — еще одно важное применение медицинской геологии. Молоко магнезии является антацидом и препятствует адсорбции фолиевой кислоты в желудке; он помогает в поддержании pH желудка и детоксикации желудка.

Введение в медицинскую геологию

Камни — это основные строительные блоки поверхности Земли, содержащие множество минералов и химических элементов. Эти породы разрушаются в результате процессов выветривания, которые реструктурируют минералы, чтобы сформировать почвы, на которых выращиваются сельскохозяйственные культуры и животные. [1] Через потребление растений и животных, т.е. пищевая цепь — человек вступает в контакт с элементами, изначально находящимися в горных породах. Если в породе / почве будет дефицит определенного элемента, такого как йод, эффект проявится как неблагоприятное воздействие на здоровье потребителей.С другой стороны, если существует избыточная концентрация определенного элемента, такого как мышьяк, в породе / почве, здоровье потребителя также подвергается риску. [2]

Прием загрязненных подземных вод подвергает потребителя риску попадания вредных элементов в организм. Подземные воды доступны человеку в виде источников, рек, озер и искусственных колодцев.

Вулканизм — это еще один геологический процесс, который представляет потенциальный вред для здоровья человека, выбрасывая тонны различных ядовитых газов и вулканического пепла.Эти километры путешествуют вокруг планеты, чтобы их вдохнуть люди, находящиеся на разном радиусе от вентиляционного отверстия, тем самым вызывая различные проблемы токсичности у жертв. [3]

Кроме того, пыль из пустынь является источником опасности для здоровья человека. Сезон харматтана, например, сопровождается усилением приступов астмы и различного рода носовых расстройств, таких как катар, поскольку он может переносить почвенные патогены в отдаленные регионы. Было подтверждено, что пыль из Сахары перемещается через Средиземное море во внутренние районы Европы и в Северную Америку. [4]

Таким образом, медицинская геология — это развивающееся междисциплинарное сотрудничество, которое ограничивает влияние на здоровье различных геологических материалов и процессов в той или иной области, поскольку окружающая среда, в которой живет человек, влияет на его здоровье. [4]

Однако вышеупомянутые вопросы не являются общим кругом медицинской геологии. Он также заинтересован в использовании геологических материалов для лечения различных заболеваний. Это привело к исследованиям использования глинистых минералов в терапевтических целях.Он также начал глубокие исследования в области использования минерализованных термальных вод для лечения различных заболеваний. Эти усилия на протяжении многих десятилетий приносили похвальные результаты. Наиболее заметным из его усилий является внедрение в большинстве стран йодированной соли для профилактики зоба [5]

Медицинская геология достигает этих целей благодаря скоординированным усилиям различных специалистов из области геологии, географии, биохимии и медицины.

По сути, медицинская геология — это междисциплинарная область геологических исследований, которая изучает воздействие на здоровье геологических материалов и процессов на людей и животных с хорошими и, возможно, опасными результатами. Комиссия по геологическим наукам по экологическому планированию определяет медицинскую геологию как «науку, изучающую влияние обычных факторов окружающей среды на географическое распределение проблем со здоровьем человека и животных». Цель этой области — найти правильный баланс и потребление элементов / минералов для улучшения и поддержания здоровья [6]

Согласно Финкельману и др., [6] диапазон и область применения медицинской геологии включают :

  1. Выявление и характеристика естественных источников вредных веществ в окружающей среде с использованием методов геолого-геофизических исследований;
  2. Изучение микроэлементов, особенно их биодоступности;
  3. Установление базовых или фоновых уровней загрязнителей, потенциально вредных, но встречающихся в природе материалов в воде, почве, воздухе, пищевых продуктах и ​​тканях животных;
  4. Умение предсказывать движение и изменение химических, инфекционных и других болезнетворных агентов;
  5. Понимание того, как люди могут подвергаться воздействию таких материалов; а также
  6. Изучение пользы для здоровья геологических материалов и процессов.

Междисциплинарный характер медицинской геологии

Рис. 1 Диаграмма Венна, показывающая мультидисциплинарный характер медицинской геологии. [2]

Из-за сложности проблем со здоровьем, связанных с геологией, медицинская геология использует междисциплинарный подход в своей деятельности: она объединяет экспертов в области геологии, географии, биохимии и медицинских наук, которые работают в команде для решения проблем со здоровьем (Рисунок 1).

Географические подходы используются для определения общего числа людей, затронутых эпидемией, с помощью пространственного анализа.С другой стороны, биохимические исследования дают представление о процессах, которым элементы подвергаются в биохимических системах, в то время как бремя изучения эпидемиологических и токсикологических аспектов болезней лежит на плечах медицинских наук. С помощью таких подходов врачи могут вылечить такие заболевания. [7]

Кроме того, геология используется как инструмент для определения причинного элемента (ов) и минерала (ов) эпидемии. Это достигается путем кабинетного исследования и полевых работ, направленных на определение вмещающей породы или почвы и картографирование их бокового распространения.Такие источники воды, как озера, реки, ручьи и искусственные колодцы, не остаются без внимания в таких исследованиях. Шахты, карьеры и участки по переработке руды находятся под наблюдением геологов. Это достигается за счет комплексного сочетания трех аспектов геологии: геохимии, минералогии и гидрогеологии.

Геохимия — это изучение химических изменений на Земле. В частности, это изучение абсолютного и относительного содержания химических элементов в минералах, почвах, рудах, горных породах, воде и атмосфере земли, а также распределение и перемещение этих элементов из одного места в другое в результате их химические и физические характеристики.Этот подход широко используется при поиске причинного элемента конкретной эпидемии.

Минералогия — это предмет геологии, специализирующийся на научном изучении химии, кристаллической структуры и оптических свойств минералов.

Проще говоря, гидрогеология — это аспект геологии, изучающий взаимодействие между геологическими материалами и грунтовыми водами; потому что, когда грунтовые воды проходят через геологические среды, они поглощают некоторые элементы либо в виде суспензии, либо в растворе.Потребление таких загрязненных источников воды может быть «серьезным». Таким образом, гидрогеология важна для получения полезного понимания качества воды в регионе или местности.

Окружающая среда и наше здоровье

Рис. 2 Геологический разрез района Пайкс-Пик, показывающий источники фторида в источнике Колорадо. [8]

На протяжении многих лет было замечено, что окружающая среда, в которой живет человек, влияет на его здоровье. Например, жители Мапуталенда, Южная Африка, страдают от бедной питательными веществами почвы.Кукуруза, выращиваемая в этом регионе, имеет очень низкое содержание таких элементов, как кальций, калий и фосфор. [9] Это результат низкой концентрации этих элементов в породах этого региона. Страны на юге Африки также страдают от дефицита селена в почвах. Это объясняет распространение вируса ВИЧ-1 в этой зоне, поскольку в их почве отсутствует селен, который ингибирует репликацию ВИЧ-1. По-прежнему в Африке, провинция Керала в Уганде — еще один регион, находящийся под «молотом» геологии.Дети в этой провинции страдают от «тяжелой» ишемической болезни сердца, называемой эндомиокардиальным фиброзом (ЭМП). Эта эпидемия связана с преднамеренным поеданием почвы, содержащей элемент церий. [10]

Китай не остался в стороне от этих проблем. Страна страдает от недостатка и избытка селена во многих частях страны, что приводит к опасным для жизни проблемам со здоровьем. Китай также страдает от притока мышьяка в угольные месторождения, внутреннее использование которого привело к неописуемым хроническим последствиям для здоровья на протяжении многих лет. [3]

Использование воды из Колорадо-Спрингс на Пайкс-Пик в районе Скалистых гор США привело к флюорозу зубов у детей. Это состояние возникло в результате того, что метеорные воды обтекали нарушенные гранитные батолиты. [8] Метеорные воды «собрали» фторид из легко растворяемых минералов в месте разлома и включили его в поток. Фторид также закачивался в Колорадо-Спрингс из обогащенного фтором трещиноватого и разломного сланца Пьер мелового периода, который лежит в основе источника (рис. 2).

Биологическая классификация элементов

Рис. 3 Периодическая таблица, показывающая основные элементы (розовый), второстепенные (синий), микроэлементы (желтый) и благородные газы (серый) в биосфере. Зеленые — важные микроэлементы. Известные установленные токсичные элементы показаны красным. [7]

Хорошее понимание проблем со здоровьем, связанных с геологическими материалами, основывается на глубоком знании классификации элементов с биологической точки зрения, потому что не все элементы, как было доказано, вызывают проблемы со здоровьем.Таким образом, медицинская геология в основном ориентирована на выявление и понимание вредных элементов. [7]

Природные элементы подразделяются на основные элементы, второстепенные элементы, микроэлементы и благородные газы (рис. 3).

Согласно Нордбергу и Чериану [11] основные элементы — это те элементы, которые необходимы организму в больших количествах; каждая составляет более 1% человеческого тела (один кислород составляет до 65% тела). Они включают водород, кислород, углерод и азот.Эти элементы образуют большинство структур ДНК в организме человека; они встречаются в большинстве органов и тканей. Кроме того, они являются основными строительными блоками ферментов; они также являются важными составляющими клеточной мембраны, межклеточных, внутриклеточных жидкостей и активно участвуют в метаболических процессах, причем все в своем ионном состоянии. Следовательно, в случае большого количества этих элементов в организме есть много «участков», где они могут быть использованы. Природа обеспечивает хорошее изобилие этих элементов, поскольку было замечено, что концентрация этих элементов примерно одинакова в аналогичных породах и показывает наименьшие различия по сравнению с второстепенными и микроэлементами.Таким образом, они редко создают проблемы. [7]

Второстепенные элементы — это те элементы, которые необходимы в умеренных количествах; каждый из них имеет концентрацию от 0,1% до 1,0% в организме. [7] Они разделяют функции основных элементов, но в меньших количествах.

Микроэлементы — это элементы, концентрация которых в организме намного ниже 0,1%; они необходимы в организме только в миллионных долях (ppm). Они необходимы для жизни растений и животных только в следовых количествах.Такие микроэлементы называют эссенциальными микроэлементами. [12] Они сильно различаются по своему содержанию в различных породах (Таблица 1).

Таблица 1 Среднее содержание отдельных элементов в коренных породах, все значения в ppm. [13]
Элемент Ультрабазик Базальт Гранит Сланец Известняк
Как 1 2 1.5 15 2,5
КД 0,2 0,2 0,2 0,1
Со 150 50 1 20 4
Cr 2000 200 4 100 10
Cu 10 100 10 50 15
Пб 0.1 15 20 20 8
SE 0,05 0,05 0,6 0,08
U 0,001 0,6 4,8 4 2
Вт 0,5 1 2 2 0,5
Zn 50 100 40 100 25

Дефицит этих элементов в почве приводит к их низкому содержанию в растениях.Вследствие этого растения, являющиеся первичными производителями, сократят поставки их животным и людям — потребителям. Дефицит этих питательных веществ отрицательно сказывается на здоровье людей и животных. Типичный пример — дефицит йода, который приводит к зобу, вызванному «нехваткой» йода в породах. С другой стороны, избыток любого из этих элементов вызывает проблемы токсичности (Таблица 2). Например, известно, что избыток мышьяка вызывает поражение кожи в некоторых азиатских странах, таких как Бангладеш и Китай. [5]

Таблица 2 Заболевания, вызванные недостатком и избытком / токсичностью некоторых микроэлементов. [13]
Элемент Дефицит Избыточность / токсичность
Утюг Анемия Гемохроматоз
Медь Поворот назад Хроническое отравление медью
цинк Карликовость Диарея
Кобальт Болезнь белой печени Сердечная недостаточность
Магний Судорога, порок развития скелета Атаксия
Хром Нарушения метаболизма глюкозы Поражение почек (нефрит)
Селен Нехроз печени Гиперкератоз

Однако некоторые микроэлементы, такие как As, Cd, Pb, Hg и Rn, не имеют / не обладают биологическими функциями и обычно токсичны для человека; их называют несущественными микроэлементами. [7]

Из приведенной выше биологической классификации элементов можно понять, почему медицинская геология обращает внимание на микроэлементы: они являются причинами большинства проблем со здоровьем, источником которых являются геологические материалы. Они происходят из вулканических, осадочных или метаморфических пород, а также из промышленных минералов. Они загрязняют грунтовые воды через скважины, родники или ручьи. Кроме того, они могут высвобождаться при извержении вулканов.

Геохимобиологические тропы

Рисунок 4 Континуум земных материалов между атмосферой, гидросферой и литосферой и пути поглощения частиц, газов и элементов растениями, животными и людьми. [3]

Это путь «камень-почва-растение-животное / человек», и он имеет большое значение в изучении медицинской геологии. В нем описаны различные способы, которыми люди могут контактировать с элементами, изначально находящимися в горных породах (рис. 4).

Элементы высвобождаются из горных пород в результате выветривания — процесса, при котором горные породы распадаются на более мелкие компоненты.

Физическое выветривание — это процесс дробления горных пород на более мелкие куски без изменения их минерального содержания.Это происходит при изменении температуры и под действием ветра. Изменение температуры приводит к образованию чешуек на породах, удаление которых подвергает последующие слои дальнейшему нагреванию и охлаждению, а затем и химическому выветриванию. Физическое разрушение горных пород также вызвано действием роющих животных и корней растений. Замерзание воды в трещинах горных пород — еще одна сила, которая разрушает горные породы, делая их склонными к химическому выветриванию. [14]

Химическое выветривание описывает процесс, который изменяет химический состав минералов.Он может протекать через гидратацию, гидролиз, окисление, восстановление и растворение. Химическое выветривание поддерживается водой и слабыми почвенными кислотами. [7]

В дополнение к этому существуют процессы, которые делают доступными для растений различные элементы: сорбция и десорбция. Согласно Селинусу и др., [7] сорбция — это удержание ионов металлов на поверхности частиц почвы за счет взаимного притяжения между противоположно заряженными частицами. Десорбция относится к высвобождению этих ионов металлов для использования в растениях в результате изменений pH и окислительно-восстановительных условий.Употребляя в пищу растения и животных, выращенных на таких почвах, человек вступает в контакт с элементами, изначально заложенными в скалах.

Другой путь, по которому люди вступают в контакт с элементами земли, — это забор воды из искусственных колодцев, рек, ручьев или озер. [3] Они происходят из подземных вод, которые могли выщелачивать как токсичные, так и нетоксичные элементы из горных пород, через которые они протекали.

Вдыхание вулканических газов и пыли из пустынь, грунтовых дорог, шахт и извержений вулканов — еще один важный путь воздействия опасных элементов.Вулканизм — это основной процесс, который выносит элементы на поверхность из глубины земли. Извержение вулкана Пинатубо — великолепный пример драматических эффектов геологии. Всего за два дня в июне 1991 года гора Пинатубо на Филиппинах выбросила в атмосферу 10 миллиардов метрических тонн магмы и 20 миллионов тонн SO2 на высоту более 15 000 метров; образовавшиеся аэрозоли влияли на глобальный климат в течение трех лет. Это единственное мероприятие принесло примерно 800 000 тонн цинка, 600 000 тонн меди, 550 000 тонн хрома, 100 000 тонн свинца, 1000 тонн кадмия, 10 000 тонн мышьяка, 800 тонн ртути и 30 000 тонн никеля в окружающую среду. . [15]

Проблемы со здоровьем, связанные с отдельными элементами, геологическими материалами и процессами

Многие проблемы со здоровьем существуют во многих частях мира из-за избытка или недостатка микроэлементов в окружающей среде и в результате многих геологических процессов, происходящих в таких регионах. К ним относятся: избыток мышьяка в питьевой воде, избыток фтора в питьевой воде, дефицит йода, приводящий, среди прочего, к йододефицитным расстройствам (IDD).Они обсуждаются в этом разделе.

Избыток мышьяка (As)

Геохимия мышьяка: Мышьяк — это металлоид, имеющий высокое сродство к сульфидсодержащим минералам. Одним из таких минералов является пирит, отсюда и образование арсенопирита (FeAsS). В тропиках окислительное выветривание приводит к образованию арсенита (As3 +) и арсената (As4 +). [16]

Механизм токсичности: Благодаря своему сродству к сере, мышьяк в биологических системах атакует серосодержащие ферменты, связывая и блокируя их.Вскоре он попадает по пищеварительному тракту в печень, селезенку и легкие. Хотя большая часть мышьяка выводится из организма, некоторые из них все еще остаются в коже, волосах, ногах, ногтях и зубах. [17] По мере увеличения концентрации возникают неблагоприятные последствия для здоровья, приводящие к канцерогенным или неканцерогенным проблемам. Длительное воздействие мышьяка вызывает периферический артериосклероз, выпадение волос, задержку роста ногтей и различные типы кожных заболеваний, такие как гиперкератоз, гиперпигментация и злокачественные новообразования кожи.Эти уровни нарушений заметны в местах с концентрацией мышьяка 100-1000 мкг / л в грунтовых водах по сравнению с 50 мкг / л, установленными ВОЗ в 1993 году. [18] Однако присутствие селена снижает токсические эффекты мышьяка.

В Нигерии высокие концентрации мышьяка были подтверждены в Северном желобе Бенуэ в районе Калтунго штата Гомбе. Мышьяк в этой области исходит из крупного порфирового гранита, биотитового гранита, бимского песчаника и базальта. [16] Мышьяк определяли с использованием оптико-эмиссионного спектрофотометра с индуктивно связанной плазмой (ICPOES), Optima 2000 DV, в лаборатории геохимии Фонда развития нефтяных технологий (PTDF) Департамента геологии и горного дела Университета Джоса.Концентрации мышьяка имеют тенденцию следовать той же тенденции с северо-востока на юго-запад, что и желоб Бенуэ. Высокая концентрация мышьяка в этой области объясняется среднесантонским магматизмом в прогибе Бенуэ. [16]

Мышьяк в этой области попадает в грунтовые и поверхностные воды в результате растворения, выветривания и эрозии вмещающих пород. Будучи анионом, он прилипает к минеральным поверхностям, особенно к железу из биотита. [16] Это объясняет подвижность железа и мышьяка во время выветривания и осаждения в этом районе.

Результаты показывают, что концентрация мышьяка во всех типах горных пород в Калтунго и его окрестностях намного выше среднего содержания в земной коре, составляющего 2 ppm. Обычно концентрация колеблется от 152 900 до 235 200 частей на миллион в крупнозернистом порфировом граните; в биотитовых гранитах она колеблется от 232 200 до 243 100 частей на миллион. В песчанике Бима концентрация колеблется от 228,700 до 87 540 частей на миллион, а в базальтах этого района — от 174 600 до 151600 частей на миллион. [16]

Воздействие чрезмерного содержания мышьяка в грунтовых водах на здоровье в Зимбабве

Большая часть африканского докембрийского комплекса, например, Зеленокаменные пояса, подверглась сульфидной минерализации металлов. [10] Это привело к попаданию мышьяка в водоносные горизонты во многих частях Африки. В этих регионах сульфидный мышьяк попал в окружающую среду в результате добычи золота в Гане и Южной Африке, добычи сульфидов металлов в Зимбабве и Южной Африке и добычи угля в Южной Африке.

На шахте Айрон Дюк, недалеко от Мазове, Зимбабве, обнаружен кислый шахтный дренаж (AMD) с pH 0,52. [10] Это наблюдалось во время исследования геохимии шахтных вод зеленокаменных поясов Хараре, Мидлендс и Шамва.Шахтные воды шахты Iron Duke Mine, недалеко от Мазове, имеют концентрацию мышьяка около 72 мг / л — самую высокую концентрацию растворенного мышьяка на земле. [10]

Арсеноз в Китае
Рисунок 5 Гиперкератоз / изъязвление стопы и кистей рук и выпадение волос. [19]

Арсеноз относится к ряду неблагоприятных последствий для здоровья, вызванных поступлением мышьяка в систему организма сверх рекомендуемых значений 50 мкг / л.

В провинции Гуйчжоу, Китай, прохладная и влажная осенняя погода вынуждает сельских жителей приносить урожай перца чили и кукурузы в закрытые помещения для сушки.Они вешают перец над невентилируемыми печами, которые формально работали на дровах. Но из-за уничтожения лесов древесины стало не хватать; Итак, жители деревни обратились к многочисленным обнажениям угля для обогрева, приготовления пищи и сушки урожая. [17] По их незнанию, минерализующие растворы в этой области отложили огромные концентрации мышьяка — до 35 000 ppm — и других микроэлементов на углях. Следует отметить, что в обычных углях концентрация мышьяка составляет 20 ppm.Употребление в пищу перца чили, высушенного над этими богатыми мышьяком углями, подвергло местных жителей арсенозу. Сушеный перец чили содержит до 500 частей на миллион мышьяка, тогда как нормальный перец чили содержит менее 1 части на миллион мышьяка. [19] Вдыхание насыщенного мышьяком воздуха внутри помещений, полученного при сжигании угля, увеличило количество случаев отравления мышьяком в регионе. [6]

Проведенные химические и минералогические испытания показали, что в углях было много минералов, содержащих мышьяк, хотя большая часть мышьяка связана с органической матрицей углей.Это наблюдение создало две проблемы, а именно: (1) поскольку мышьяк связан с органической матрицей, обычные восстановительные методы удаления мышьяка были неэффективными; (2) визуально наблюдаемый пирит на образцах угля не был надежным при установлении образцов, богатых мышьяком.

Это вызвало вспышку различных видов арсеноза в результате отравления мышьяком с типичными симптомами, как показано в Таблице 3 ниже и на Рисунке 5. [18]

Таблица 3 Действие мышьяка на различные органы. [18]
Поражение органа Эффекты
Сердечно-сосудистая система Нарушения периферических сосудов, приводящие к гангрене
Нервная система Периферическая невропатия и дефекты слуха
Кожа Гиперпигментация, гиперкератоз и опухоли кожи
Кроветворная система Нарушение эритропоэза с анемией
Печень Дисфункция печени, гемангиоэндотелиома

Чтобы помочь решить эту проблему, сельским жителям были предоставлены комплекты для полевых испытаний для определения содержания мышьяка в углях в поле перед использованием в их невентилируемых печах.Таким образом, перец чили, высушенный в невентилируемых печах, не содержал мышьяка.

Арсеноз также зарегистрирован в автономном районе Китая Внутренняя Монголия. Это вызвано загрязнением ресурсов поверхностных и подземных вод мышьяком, полученным из минералов с высоким содержанием мышьяка. Город Чифэн в уезде Коск-Тенг на востоке Внутренней Монголии наиболее пострадал в этом регионе. Он расположен на склоне горы с месторождениями арсенопирита. В результате выветривания залежей арсенопирита (FeAsS) мышьяк попадает в подземные воды и поверхностные водоемы.Подземные воды выводились на поверхность через родники и колодцы. Из 34 исследованных скважин концентрация мышьяка составляла от 0,16 мг / л до 0,45 мг / л, по данным Selinus et al. [14] 22 человека из 45 дали положительный результат на незначительный арсеноз. [14]

Технологии очистки воды от мышьяка

Удаление мышьяка из воды может осуществляться разными способами. Для этого важно различать разные типы мышьяка, поскольку для каждого из них применяются разные методы: органический или неорганический.Подземные воды в основном содержат неорганический мышьяк, такой как арсениды и арсенаты. Проверенные методы включают ионный обмен, мембранную фильтрацию и коагуляцию железа и алюминия. Методы буферизации также показали большой успех в удалении мышьяка из шахтных вод. [10] Кроме того, последовательные исследования видообразования при экстракции и методы геохимического моделирования показали большой потенциал удаления мышьяка из шахтных вод за счет использования водных оксидов железа для осаждения мышьяка в широком диапазоне pH.Удаление мышьяка из почвы может быть достигнуто за счет использования папоротников, которые биоаккумулируют большие концентрации мышьяка. [10]

Заболевания, связанные с дефицитом йода (IDD)

Рисунок 6 Мужчина с зобом [20]

Йод очень важен для правильного функционирования человеческого организма. У всех млекопитающих он необходим для эффективного функционирования взрослого человека в следовых количествах порядка 0,0004 мас.%. [10] Это количество поддерживается в результате небольшого поступления йода из питьевой воды и различных форм пищевых продуктов на протяжении всей жизни млекопитающего.

Йод попадает в окружающую среду в результате вулканических выбросов. Он входит в состав морской соли и встречается в пластовых водах и флюидных включениях. Однако самая высокая концентрация йода содержится в морской воде; таким образом, прибрежные почвы более богаты йодом, чем материковые. [10]

В качестве доказательства, походы по побережью Марокко показывают, что на суше в 100–200 км от побережья наблюдается более сильное обогащение йодом, чем в внутренних районах. [10] Высокогорья препятствуют транспортировке йода вглубь суши; это объясняет снижение концентрации йода в континентальной части Африки, особенно в горных районах Восточной Африки.Однако вулканические горы обычно богаты йодом; но выщелачивание с подветренной стороны высокогорных районов привело к резкому истощению йодсодержащих почв. Это заметно в районе Керио в Кенийской Рифт-Валли, где высока распространенность зоба и других связанных состояний, известных под общим названием «йододефицитные расстройства» (ЙДЗ). [10]

Йододефицитные расстройства (IDD) включают зоб (увеличение щитовидной железы), кретинизм (умственную отсталость с физическими уродствами), снижение IQ, выкидыши и врожденные дефекты. [10] Хотя ЙДЗ признан серьезной проблемой в нескольких регионах Африки, округ Керио занимает первое место, где 72% детей страдают зобом. [10]

Для сокращения ЙДЗ была введена программа йодирования соли не только в этом регионе, но и во всех африканских странах. Однако этот проект не дал максимальных результатов из-за противодействующего эффекта гойтрогенов в африканской диете. Зобогенный эффект возникает от некоторых овощей, таких как капуста.Это происходит за счет подавления образования гормона щитовидной железы, что приводит к увеличению секреции тиреотропного гормона (ТТГ). Щитовидная железа реагирует на это увеличением в качестве компенсирующего механизма, ведущего к развитию зоба (рис. 6). [10] Еще одно вещество с зобогенным действием — тиоцианат, который содержится в маниоке, потребляемом во многих африканских странах. Тормозит поступление йода в щитовидную железу. [10]

В Китае около 425 миллионов человек подвержены риску ЙДЗ.В районах с дефицитом йода серьезная нехватка йода беременными женщинами может повлиять на развитие нервной системы плода, а новорожденные младенцы, вероятно, будут страдать от кретинизма и связанных с этим проблем со здоровьем. [21] Эндемический кретинизм преобладал в регионах Китая с острой нехваткой йода. Анализ показал, что места с порогом йода 25 мкг страдают эндемическим кретинизмом, тогда как места только с зобом обычно имеют порог йода 50 мкг. Это послужило толчком к исследованию взаимосвязи между зобом и кретинизмом в 25 провинциях с участием 750 000 человек.Исследование показало, что средний уровень распространенности зоба составляет 24,92%, а кретинизма — 3,15%. [21] К счастью, вдыхание йода, испаряющегося из угля, способствовало увеличению числа случаев зоба.

Последствия для здоровья, вызванные дефицитом или избытком селена

Согласно Фордайсу, [22] селен обнаружен в фосфатных породах, углях, богатых органическими веществами сланцах и сульфидной минерализации.Он встречается в почве в виде селенитов (Se4 +), селенатов (Se6 +), селенидов (Se2-) и элементарного селена (Se0).

Может накапливаться в почках, печени, костном мозге, миокарде, поджелудочной железе, легких, коже и волосах. [22]

Дефицит селена проявляется как заболевание, известное как болезнь Кешана — заболевание, которое возникает из-за разрушения сердечной мышцы, ведущего к хронической кардиомиопатии. Как правило, ВОЗ (1987, 1996) рекомендовала ежедневное потребление селена 30 мкг для женщин и 40 мкг селена для мужчин.Избыточная концентрация селена в организме вызывает запах чеснока изо рта и кожи (из-за образования диметилселенида), выпадение волос, ломкость ногтей, отек легких, нарушение функции печени, покраснение кожи, ринит и бронхоальвеолит. . [22]

В живых системах селен присутствует в виде селеноцистеина и включен в два фермента, а именно: глутатионпероксидазу и 15′-йодтирониндейодиназу. Эти ферменты важны для щитовидной железы, где они помогают в производстве гормонов щитовидной железы.Глутатионпероксидаза защищает клетки от окислительного повреждения, действуя как катализатор распада перекиси водорода. Согласно Дэвису [10] тироксин расщепляется до трийодтиронина — важного гормона щитовидной железы — посредством катализа дейодирования под действием йодтиронин дейодиназы. Эти гормоны — трийодтиронин и тироксин — содержат йод. Итак, селен и йод участвуют в образовании гормона щитовидной железы. Отсюда следует, что комбинированный дефицит йода и селена влияет на метаболизм гормона щитовидной железы, что приводит к увеличению частоты ЙДЗ.Это объясняет причину серьезности ЙДЗ в Центральной Африке и Демократической Республике Конго, поскольку в почвах обеих стран низкие концентрации селена и йода.

Польза селена для здоровья

Селенсодержащий белок, глутатионпероксидаза, конкурирует за систему человеческого организма с ВИЧ-1 и, таким образом, останавливает его репликацию в организме. Однако, согласно Дэвису, [10] , существует определенный уровень селена в организме, выше которого не может возникнуть ВИЧ-1 инфекция.Ниже этого уровня человеческий организм заражается ВИЧ-1. Дефицит селена в почве южноафриканских стран является причиной высокого бедствия ВИЧ-1. Программы добавок селена помогут справиться с этой угрозой.

Селен имеет следующие преимущества для здоровья:

  1. Это противораковое средство: выводит токсины, вызывающие рак, и останавливает опухоль в кровеносных сосудах;
  2. Он борется с сердечными заболеваниями и диабетом: уменьшает воспаление и накопление холестерина, играет важную роль в перекисном окислении липидов; снижает риск гомоцистеина и регулирует артериальное давление;
  3. Он поддерживает иммунитет, стимулируя нейтрофилы, В-клетки, Т-клетки, NK-клетки и макрофаги;
  4. Уменьшает процесс старения, поддерживая длину теломер и уменьшая окислительный стресс митохондрий;
  5. Он снижает риск астмы, артрита и мышечной дистрофии в результате антиоксидантной природы селеноферментов; а также
  6. Обучает последствия депрессии и тревоги. [7]

Токсичность избытка фтора

Рисунок 7 (A) Рахит (флюороз скелета) у трехлетнего ребенка; (B) Флюороз зубов. [14]

С электроотрицательным значением 4,0 фтор является наиболее реактивным элементом на Земле. Он имеет очень низкую энергию диссоциации. Это означает, что он имеет тенденцию принимать электроны от других элементов и с наибольшей легкостью формирует прочные связи. Ион фтора имеет ионный радиус 1.33 Ȧ и ионный заряд -1; это похоже на ион гидроксила, который имеет ионный заряд -1 и ионный радиус 1,32 Ȧ [23]

Фторид (F-), ионная форма фтора, может стимулировать образование костей, а также продемонстрировано снижение кариеса зубов при дозах не менее 0,7 мг / л в питьевой воде. [7] Концентрация, превышающая этот показатель, приводит к неблагоприятным последствиям для здоровья, называемым флюорозом (Таблица 4). Флюороз зубов возникает, когда ионы фтора постоянно замещают ионы гидроксила в кристаллах эмали апатита [Ca10 (PO4) 6 (OHopen hole, F, Cl, Br) 2].Эмаль теряет свой блестящий вид по мере появления меловых белых пятен; это называется пятнистой эмалью. [23] Флюороз зубов приводит к изменению цвета зубов с мелово-белого до желтого, коричневого или черного. Наконец, растворяются желтые, коричневые или черные пятна (рис. 7).

Таблица 4 Возможное влияние на здоровье различных концентраций фторидов в питьевой воде. [10]
Концентрация фторида (мг / л) Возможные последствия для здоровья
Менее 0.5 Возможность кариеса
0,5–1,5 Нормальная концентрация
Больше 1,5 Возможность пятнистости зубов и флюороза зубов
Больше 3 Возникновение флюороза скелета (например, остеоартроз, рисунок 7)

Геологические материалы, которые обычно богаты фтором, — это органические глины и сланцы, карбонатиты, фосфаты, гидротермальные руды и кремнистые магматические породы, такие как риолиты, дациты и граниты. [14]

Исследования показали, что фторидная минерализация происходит в тектонически нестабильных областях, таких как зоны рифтогенеза и зоны, характеризующиеся подъемом фторида из нижней коры или верхней мантии. Это объясняет, почему люди, живущие в зонах Африканского разлома и вулканических районах, имеют высокую концентрацию фторида в своих естественных водоемах. В частности, в Восточно-Африканском рифте большинство озер загрязнено фторидом в результате притока фторида из горячих источников и вулканических газов. [10] Озеро с самой высокой концентрацией фтора находится в этой области — озеро Накуру в Кенийской рифтовой долине. Согласно Дэвису, [10] вода этого озера имеет концентрацию фтора порядка 2800 мг / л. Другие африканские страны с высокой концентрацией фторида в грунтовых водах включают гранитные районы в Гане и некоторых частях Малави и Танзании, в то время как осадочные районы с высокой концентрацией фторидов находятся в некоторых частях Северной Африки и Сенегале в Западной Африке. [10] Нигерия, Зимбабве и Эфиопия пострадали от неблагоприятных условий для здоровья, вызванных дисбалансом фторидов в питании. [10]

Воздействие на здоровье кадмия, Cd

  • Рисунок 8 Распределение кадмия в центральных районах Ямайки [24]

  • Рисунок 9 Корреляция между концентрацией Cd в ямсе и концентрацией Cd в почве. [24]

Кадмий имеет большое сродство к сульфидам и поэтому связан с сульфидными месторождениями. Он имеет тетраэдрический ковалентный радиус, очень похожий на радиус цинка; таким образом, он может вытеснить цинк из сфалерита (ZnS).

Кадмий очень токсичен для человека. По словам Хаттона, [18] он в основном накапливается в мягких тканях, таких как почки и печень. В Японии он является причиной болезни, известной как итай-итай — болезни, которая поражает в основном женщин. [25] Его симптомы включают: боли в спине, боли в конечностях, артралгию и боли в лобковых костях. Это прямой результат потери кальция в костях. Потеря делает кости хрупкими и вызывает развитие переломов.Жертва испытывает боль до самой смерти. При конкретном вскрытии было обнаружено 72 точки перелома. [25]

Проблемы со здоровьем, связанные с высокой концентрацией кадмия, также были выявлены в центральных частях Ямайки (Рисунок 8). Это происходит в почве региона с известняком и вышележащим залеганием бокситов, богатым алюминием. [24] Кадмий существует в фосфатной полосе, которая образует границу между двумя литологиями. Дальнейшие исследования показывают, что фосфатная полоса содержит окаменелые кости и зубы рыб, что свидетельствует о морском происхождении.Процессы выветривания высвобождают кадмий из фосфатной полосы в почву.

Это резко повысило уровень кадмия в почве Ямайки до максимальных значений 900 мг / кг по сравнению с уровнями кадмия в других частях мира, которые колеблются от 0,1 мг / кг до 0,5 мкк / кг. [24]

Способность кадмия накапливать сильно различается в различных частях растений, а именно: в плодах, корнях и листьях, как показали испытания, проведенные на корнеплодах продовольственных культур, бобовых и овощах (Таблица 5).

Таблица 5 Концентрации кадмия в различных видах растений на Ямайке. [24]
Пищевая категория Количество образцов Диапазон (Концентрация в мг / кг)
Фрукты 18 0,005-0,14
Бобовые 4 0,026-0,132
Овощ: лист 12 0,02–1,71
Овощ: корень 9 0.43-0,94
Другие корневые культуры 35 0,026–1,04
Пищевая категория Типы образцов
Фрукты Ackee, банан, хлебное дерево, кукуруза, огурец, апельсин, ortanique, подорожник, помидор, тыква, кабачки, сладкий перец, кабачки
Бобовые Коровий горох, фасоль (фасоль), гунго-горох, красная фасоль
Овощи: лист Брокколи, капуста, каллалу, цветная капуста, салат, пак чой, тимьян
Овощи: корень Свекла, морковь, лук, репа
Корнеплоды прочие Маниока, кокос, дашин, имбирь, картофель, сладкий картофель, батат

Среди вышеперечисленных видов растений ямс и морковь обладают наибольшей способностью накапливать кадмий.Концентрация кадмия в ямсе увеличивается по мере увеличения уровня Cd в почве; он, однако, снижается при низких уровнях, указывая на токсичность, как показано на Рисунке 9.

Воздействие токсичности кадмия произошло на Ямайке в результате приема пищи из загрязненных Cd пищевых культур, бобовых и овощей. Среднее потребление кадмия было на 9,3 мкг / кг массы тела в неделю выше рекомендованного ВОЗ 7 мкг / кг массы тела в неделю, в то время как стандарт питьевой воды для кадмия составляет 5 мкг / л. [24]

Воздействие газообразного радона на здоровье

Рисунок 10 Различные пути, по которым газ радон может мигрировать на поверхность и в здания. [8]

Радон — бесцветный инертный газ, образующийся в результате радиоактивного распада радия — радиоактивного дочернего элемента урана. Установлено, что существует связь между уровнями радона, выделяемого горными породами, и уровнем радона, выделяемого почвами. Уровень радона, выделяемого любой горной породой, зависит от количества содержащегося в ней урана, который встречается вместе с другими минералами, такими как золото, фосфат и медь. Этим объясняется бич рака легких среди уранодобывающих компаний, поскольку радон является канцерогенным.Радон, излучаемый из большинства горных пород, выходит на поверхность через трещины и разломы. [8] Его проникновение в здания происходит через трещины в фундаменте, трещины в полу и стенах ниже и выше поверхности. Он также может проникать через щели в деревянных полах и вокруг трубопроводной арматуры (Рисунок 10).

Африканские страны, которые имеют уран в качестве природного ресурса, включают: Южную Африку, которая имеет крупнейшее месторождение урана на континенте — 241 000 метрических тонн; Нигер; Намибия; Габон; Алжир; Ботсвана; Центрально-Африканская Республика; и Чад.Другие: Египет, Нигерия, Марокко, Мали, Мадагаскар, Малави, Того, Танзания, Мавритания, Сомали, Гвинея, Замбия и Лесото. [10]

Воздействие геогенной пыли на здоровье

Это относится к разным видам пыли, воздействию которой подвергаются люди как на рабочем месте, так и дома. К ним относятся пыль из пустынь и грунтовых дорог, кремнезем из шахт и карьеров и асбест из шахт и промышленных предприятий.

Влияние пыли Harmattan на здоровье
Рис. 11 Пыльная буря на подходе к Багдаду, Ирак. [14]

В Нигерии самым важным источником пыли является пустыня Сахара. Его влияние приходит в Нигерию в форме харматтана в основном в декабре, январе и феврале. Ветер Харматтана переносит очень мелкие твердые частицы, которые могут быть токсичными неорганическими или органическими частицами и / или патогенами (рис. 11). Это вызывает или усиливает респираторные проблемы, такие как астма и катар.

Еще одним важным источником пыли в Нигерии являются грунтовые дороги. При проезде транспортных средств с дорог поднимаются твердые частицы, вызывающие неисчислимый ущерб дыхательной системе людей.

Воздействие пыли на здоровье зависит от ее размера: более крупные частицы поражают дыхательные пути и легкие, а мелкие частицы уходят дальше и поражают части альвеол. Кроме того, состав пыли имеет большое значение для определения возможного воздействия на здоровье; он может быть органическим или неорганическим. Органическая пыль содержит частицы животного, растительного и микробного происхождения, такие как бактерии и грибки. [14] Этот тип пыли вызывает аллергический авеолит. Органическая пыль может содержать минералы, такие как кварц, полевой шпат и слюду, образующиеся в результате абразивного воздействия ветра.Они могут растворяться в кровотоке, вызывая повреждение почек, головного мозга и других органов. Как правило, состав зависит от типа породы, из которой была получена пыль.

Влияние асбеста на здоровье

Асбест — это промышленный термин, который включает шесть различных природных волокнистых силикатов. К ним относятся: грюнерит, (Fe, Mg) 7 Si8O22 (OHopen hole) 2, рибекит, Na2 (Fe, Mg) 3Fe2Si8O22 (OHopen hole) 2, тремолит, Ca2Mg5Si8O22 (OHopen hole) 2, антофиллит, (Mg, Fe22) 7Si (OHopen hole) 2 и актинолит Ca2 (Fe, Mg) 5Si8O22 (OHopen hole) 2 все принадлежат к группе амфиболов, в то время как шестой минерал, хризотил, Mg6 (Si4O10) (OHopen hole) 8 является серпентином. [26] Эти минералы могут существовать вместе в виде однородного минерального месторождения или в сочетании с другими минералами. Асбест нашел разнообразное применение благодаря своей гибкости, высокой прочности на разрыв и устойчивости к теплу, химическим веществам и электричеству. Таким образом, они используются в производстве изоляционных материалов для труб, асбестовых кровельных листов, сцеплений и тормозных накладок, а также изоляционных материалов. [26]

Несмотря на их многочисленные применения, они чрезвычайно опасны для здоровья человека.Из-за своей волокнистой структуры асбест может проникать глубоко в легкие при вдыхании, вызывая различные формы повреждения пораженных тканей. Это заболевание известно как асбестоз — смертельное заболевание легких, отнимающее у пациента силы. Такое вдыхание также может привести к раку легких, раку желудочно-кишечного тракта и мезотелиоме плевры. [14]

Токсичность асбеста определяется тремя факторами: размером волокна, биостойкостью и дозировкой. Размер волокна относится к соотношению между длиной волокна и диаметром; это решает, где асбест будет откладываться в легких.Что касается размера волокон, рак легких в первую очередь ассоциируется с волокнами, длина которых превышает 10 мкм, а диаметр превышает 0,15 мкм; мезотелиома связана с волокнами длиной более 5 мкм и диаметром менее 0,1 мкм, в то время как фиброз связан с частицами длиной более 5 мкм. [7]

Биостойкость асбеста зависит от скорости и места осаждения; высокая скорость отложения может подавить макрофаги и, таким образом, привести к токсическим эффектам.Другими факторами биостойкости являются скорость клиренса, растворимость, скорость и характер разрушения и легкость транслокации через мембраны.

Минералы асбеста амфибола представляют собой игольчатые прямые и длинные волокна и являются основной причиной заболеваний мезотелиомы. Грюнерит и рибекит являются наиболее опасными из всех амфиболов и могут оставаться в легких в течение длительных периодов времени, считая десятилетиями. Это привело к запрету асбеста в различных регионах мира. Однако, несмотря на все открывающие глаза исследования, проведенные по этому вопросу, добыча и использование асбеста все еще процветают на африканском континенте и во многих других развивающихся странах.В Африке Южная Африка является гигантом по добыче амфиболового асбеста, в значительной степени зависящим от грюнерита и рибекита. Они встречаются в метаморфизованных толщах докембрийских осадочных пород (полосчатых железняках) в Трансваальской супергруппе. Большая часть добываемого асбеста используется в производстве цементных труб.

Влияние кремнезема на здоровье

Кремнезем является важным компонентом диатомитов — ресурса, добываемого и производимого в Кении, Эфиопии, Алжире и Южной Африке. [10] Используется при производстве наполнителей, фильтров и может быть использован для изготовления мягких абразивов.

Пыль кремнезема можно вдыхать в карьерах и диатомитовых рудниках. Наиболее опасен на стадии прокаливания, приводящей к силикозу. Это также влияет на людей, живущих рядом с шахтой и перерабатывающими заводами. Хуже всего то, что силикоз заразен. Кроме того, доказано, что его отложение в легких вызывает смертельный рак легких. [7]

Однако не все формы кремнезема вызывают силикоз. Опасные типы — кристаллические формы — кварц, кристалбалит и тридимит. Они вызывают такие заболевания, как узловой фиброз легких (также известный как силикоз), рак легких, бронхит и вторичные сердечные заболевания. [7]

Геофагия

Геофагия означает преднамеренное потребление почвы, глин и сланцев в некоторых культурах. Эта практика наиболее распространена среди женщин, особенно во время беременности. Говорят, это полезно для развития плода и помогает преодолеть беспокойство и возбуждение. [7] Однако практика не ограничивается женщинами — геофагией занимаются мужчины и дети. Есть множество причин, по которым люди едят глины, сланцы и почвы.

Сланец и глина как пищевые продукты и детоксификаторы пищевых продуктов

Многие африканские племена употребляют в пищу глину.Он предназначен для создания ощущения «наполненности» желудка. В большинстве случаев это делается как часть меню. Геофагия также практикуется во время голода. В такие периоды выживание большинства людей сильно зависит от поедания глины, сланца или почвы, поскольку запасы пищи истощаются в результате наводнения, засухи или войны. В Южной Америке племя осмаков прибегает к поеданию почвы, когда их местные запасы рыбы и черепах сокращаются во время ежегодных наводнений. Почва была приготовлена ​​из аллювиального песка, отформованного в 12.Шарики диаметром 5–15 см. [7] Нехватка продуктов питания также считается причиной геофагии в Малави. [7]

Кроме того, в качестве детоксификаторов пищевых продуктов используются сланцы, глины и почвы. Это практикуется в основном во время голода, чтобы обезвредить токсичные продукты питания растительного происхождения перед употреблением. В этом отношении используется глина из-за ее способности к катионообмену, так что потенциально вредные химические вещества адсорбируются в структуру глины, делая продукт безвредным.Это практикуется некоторыми африканскими племенами, которые используют глину для детоксикации дикого ямса Dioscorea dumentorum во время голода. Использование глины и почвы для детоксикации пищевых продуктов из диких растений не ограничивается только африканцами. Люди аймара и кечуа, которые живут в Андах Боливии и Перу, потребляют дикий картофель, макая его в глиняную суспензию. Глиняная суспензия эффективно удаляет потенциально токсичные гликоалкалоиды и, таким образом, делает ее безвредной для местных жителей. [7]

Геофагия по фармацевтическим причинам

С древних времен почвы и глины использовались людьми в качестве фармацевтических препаратов для лечения различных заболеваний.Такая практика все еще сохраняется в современном мире. В Европе различные разновидности почвы, terra sigillata, уже более 2000 лет используются для лечения ряда проблем со здоровьем, таких как укусы и укусы ядовитых животных, злокачественные язвы, носовые кровотечения, подагра, дизентерия и отравления. [7] Эффективность terra sigillata объясняется ионообменной способностью почвы. В результате бентонит, обогащенный глинистым минералом монтмориллонитом, широко используется в развитых странах в качестве противоядия от ядов.Также каолин используется при лечении желудочно-кишечных расстройств, таких как гастродиния (боль в животе), диспепсия (кислотное расстройство желудка), тошнота и диарея.

В Нигерии 400–500 тонн палеоценового сланца, собранного в деревне Узалла, расположенной в Орхионмв, штат Эдо, используются для лечения дизентерийных заболеваний; сельчане называют это эко. [7]

Геофагия по культурным причинам

В некоторых африканских культурах глину и почву употребляют в пищу, чтобы подтвердить связь едоков с предками, кровью, могилой и плодородием. [10] Эта практика распространена среди племени луо на западе Кении, где женщины репродуктивного возраста едят землю, чтобы «улучшить плодородие». Здесь предпочтение отдается почве от плесневых термитов из-за ее красного цвета, который представляет собой кровь. В этом племени мальчики перестают есть землю, чтобы «стать мужчинами».

Причины питания для занятия геофагией

Лабораторные анализы были использованы для подтверждения предположения местного геофага о том, что глины, сланцы и почвы являются источником питательных веществ.Например, способность глин поставлять питательные вещества зависит от способности глин к катионному обмену. В желудке проглоченная глина при контакте с кислотностью желудка высвобождает такие элементы, как кальций и железо, в результате реакций катионного обмена. В результате беременные женщины потребляют глины и сланцы, чтобы улучшить дневной уровень кальция, необходимый для роста и развития скелета плода. Согласно Селинусу и др., [7] , в течение первого триместра беременности проглоченные глины поглощают пищевые токсины, которые вредны для эмбриона, и помогают уменьшить общие симптомы болезни при беременности.Во втором триместре беременности употребление глины помогает снизить гипертонию, вызванную беременностью. Суточный уровень кальция увеличивается с 800 до 1200 мг в сутки. [7]

Результаты анализов, проведенных на различных образцах геофагических материалов, полученных из нескольких стран, показаны в таблице 6.

Таблица 6: Экстрагируемые концентрации (мг / кг) выбранных макро- и микроэлементов, определенные на основе геофагических материалов, собранных в Африке.
Дата исследования и происхождение образца Кальций Медь Утюг Калий Магний Марганец Натрий цинк
1966, Нигерия a 3 910 53 2 005 44
1971, Гана 120 165 31
1973, Гана b 1,133 10 95 130 331 <1 15
1984, Нигерия c 265 0.6 134 41 179 29 30
1991, Камерун 77 9 45
1991, Габон 68 4 87
1991, Кения 1 791 2 7 432 35 163 3
1991, Кения 2 220 1 12 793 113 349 5
1991, Нигерия 19 2 10 102 9 nd 3
1991, Того 120 5 177
1991, Замбия d 142 11 74 93 60 19 2
1997, Уганда e 1,341 2.1 528 763 458 59 186 6,7
nd = не обнаружено;
a = Среднее значение двух проб, собранных из ям почвы, используемых племенем тив;
b = средние концентрации, определенные по 12 образцам;
c = Эко глина;
d = Образец из археологических раскопок водопада Каламбо;
e = средние концентрации, определенные на 12 образцах, используемых в качестве традиционных лекарств;
Опасности геофагии

Несмотря на различные преимущества геофагии, она может быть вредной для здоровья человека.Катионообменная способность и адсорбционный потенциал глины и сланца могут привести к дефициту определенных элементов в организме. Например, в Турции железодефицитная анемия связана с потреблением глин, особенно сепиолита и монтмориллонита, используемых для высококапиллярной электрохроматографии. [27] Это вызвано эффективностью глин адсорбировать железо. Кроме того, было подтверждено, что употребление глины вызывает дефицит калия — состояние, известное как гипокалиемия.Это отражается низкой концентрацией калия в крови. В ситуации, когда имеется одновременный дефицит железа и калия, возникает заболевание, известное как африканская кахексия. Однако это можно вылечить с помощью программ приема добавок железа и калия.

Было отмечено, что потребление почвы женщинами и детьми в Турции вызывает комбинированный дефицит железа и цинка. [27] Согласно проведенным исследованиям, дефицит цинка приводит к задержке роста и задержке полового созревания.Таким образом, людям с низкой концентрацией цинка в крови геофагия помогает еще больше снизить уровень цинка в крови. Тем не менее, программы приема добавок цинка оказались чрезвычайно эффективными в улучшении роста и нормального полового созревания в этом регионе.

В среде, где почва загрязнена свинцом, геофагия может подвергнуть маленьких детей отравлению свинцом. Это может привести к повреждению развивающегося мозга и нервной системы. Свинец особенно опасен для маленьких детей, поскольку исследования показали, что безопасного уровня содержания свинца у детей нет.

Кроме того, потребление биологических компонентов почвы, таких как яйца и личинки бактерий и грибов, может привести к различным заболеваниям. Например, аскаридоз и трихоцефалез вызываются приемом внутрь яиц Ascaris lumbricoides и Trichuris trichiura соответственно. Токсокароз возникает при заражении личинками Toxocara canis или T. cati. Кроме того, анкилостомы потребляются при пероральном приеме Ancylostoma duodenale и A. ceylanicum. [7]

Терапевтические приложения медицинской геологии

С древних времен человек исследовал геологические материалы и использовал их для своего благополучия.Некоторые из них использовались внутри страны, в то время как другие находят множество промышленных, а также медицинских применений, в зависимости от доступной технологии.

Терапевтическое применение медицинской геологии относится к использованию геологических материалов при лечении болезней. Нигерия имеет большой потенциал для терапевтического применения геологических материалов. Например, страна благословлена ​​термальными минерализованными водами в различных частях страны, таких как теплый источник Икогоси в штате Экити, минерализованные термальные источники в Awe в штате Насарава и те, которые находятся в прибрежных / прибрежных районах Дельта, Риверс, Кросс. Реки, государства Эдо, Байелса и Имо.Кроме того, Нигерия богата лечебными глинами, такими как каолин и бентонит, в большинстве штатов федерации. Кроме того, в некоторых штатах много торфа, троны и поташа (по данным Nghargbu et al, 2013 [28] [29] ).

К сожалению, отсутствие технологических ноу-хау и меньшее количество практикующих медицинских геологов в Нигерии ограничили добычу этих ресурсов в медицинских целях.

Погружение в эту неосвоенную область может повысить качество медицинского обслуживания в Нигерии и в то же время предоставить многим возможности трудоустройства.Развитие медицинской геологии в Нигерии, несомненно, увеличит ВВП страны.

Минеральные / лечебные воды в Аве, Нигерия

  • Рисунок 12 Tangarahu Spring, Awe, Нигерия. [28] [29]

  • Рис. 13 Геология Трепета и окрестностей. Четвертичный (A) Намыв (B) От третичного до новейших вулканитов; Меловой период (C) Группа сланцев Нкпоро (D) Группа сланцев Авгу-Ндеабо (E) Группа сланцев Ezeaku (F) Группа реки Асу; Докембрий (G) Комплекс фундамента (H) Антиклинальная ось (I) Синклинальная ось (J) Разрыв. [28] [29]

В Аве, штат Насарава, есть пять термальных минерализованных источников. К ним относятся: Битрус — скважина, Тангараху (Рисунок 12), Руван Зафи, Руван Думи и Руван Зафи Акири, все они расположены в Центральном желобе Бенуэ в Нигерии (Рисунок 13).

Вода в этих источниках имеет естественную природу; он образовался в результате захвата древней морской воды в меловых вмещающих пластах песчаника, ила и сланца в Аве. Они имеют высокие концентрации натрия и хлорида вместе с другими катионами и анионами, поэтому их называют хлородородными.Они являются важным источником соли для местного населения. Минерализация этих источников превышает 1000 мг / л; отсюда их использование для лечения ортопедических, дерматологических, гинекологических заболеваний и заболеваний дыхательных путей. Согласно Nghargbu et al, [28] [29] , температура этих источников составляет от 32,9 до 46,5 ° C (Таблица 7). Благодаря этому уникальному температурному режиму воды этих источников подходят для лечения болезней системы кровообращения и сосудов.Они также необходимы при лечении расширения сосудов и воспалений.

Таблица 7 Результаты испытаний пяти лечебных источников в Аве. [28] [29]

Основываясь на постоянном сходстве, наблюдаемом при лабораторных анализах, источники Трепета можно разделить на два, а именно: Руван Акири, Руван Думи и Тангараху (Группа 1) и Руван Зафи и Битрус (Группа 2).

Источники группы 1 — это воды с низкой минерализацией, содержащие в основном хлорид натрия с хлородистанцией 0.58%, 0,67% и 0,86% соответственно. [28] [29] Они также содержат йод, кальций и магний. Источники 2-й группы изотоничны и содержат более высокое содержание кальция и магния; они имеют хлородистанционное значение 0,9%. Обладая этими качествами, они подходят для лечения и профилактики. [28] [29]

Лечебное действие минерализованных термальных источников
Рисунок 14 Бальнеотерапия в лечебных / минеральных водах. [28] [29]

Источники Группы 1 применяются в бальнеотерапии — акте лечения заболеваний путем принятия ванн в минерализованной воде.Во время ванны (рис. 14) хлорид натрия через осмос попадает в кератозный слой эпидермиса. Ванну можно делать в тазах или ваннах.

Однако для достижения максимального результата баню сочетают с физическими упражнениями; этот метод называется бальнеокинезитерапией. Это комбинированное действие может применяться при лечении следующих заболеваний:

  1. Ортопедические травмы,
  2. Повышенное артериальное давление в 1-м и 2-м периодах болезни,
  3. Плохое кровообращение в нижних конечностях, вызванное диабетом или склерозом,
  4. Полинейропатия,
  5. Парезы и атрофия мышц,
  6. Кожные болезни: псориазы и аллергии и
  7. Психосоматические заболевания. [28] [29]

Однако бальнеокинезитерапия не должна применяться при перечисленных ниже условиях:

  1. Нестабильная ишемическая болезнь сердца,
  2. Ранний период после сердечной недостаточности,
  3. Рак,
  4. Активный туберкулез и
  5. Беременность. [28] [29]

Минерализованную воду из этих источников можно использовать в душевых ваннах, в которых вода под давлением превращается в струю воды.Может применяться при лечении: повышенного артериального давления, нервной чрезмерной возбудимости и дряблости кожи.

Другая форма применения — бальнеологические ингаляции, при которых минерализованная вода диспергируется в носителе с образованием аэрозоля. Согласно Nghargbu et al, [28] [29] вдыхание аэрозоля используется для очистки дыхательных путей и лечения боли в горле, хронического воспаления трахеи (трахеита) и хронического воспаления бронхов ( бронхит).

Кроме того, эти источники используются в кренотерапии — лечении заболеваний питьевой соленой водой. Он используется при лечении хронического воспаления и пониженной кислотности желудка, отравлений тяжелыми металлами и запоров. Кроме того, соленую воду можно использовать для полоскания рта, чтобы удалить бактерии и выделения. Однако кренотерапию нельзя применять пациентам с плохим кровообращением, плохой работой почек, активной язвой желудка, диареей и язвой двенадцатиперстной кишки. [28] [29]

И наоборот, пружины Группы 2 изотоничны и совместимы с осмотическим давлением крови человека. Они используются так же, как пружины Группы 1, хотя их действие мягкое. [28] [29]

Бентонит

Рисунок 15 Нанесение бентонитового крема на лицо. [28] [29]

Бентонит — это абсорбирующая филосиликатная порода алюминия, содержащая в основном монтмориллонит.Он образован в основном из вулканического пепла. Название происходит от крупнейшего известного месторождения бентонитовой глины, расположенного в Форт-Бентон, штат Вайоминг, США. Это уникальная глина из-за ее способности производить электроотрицательный заряд при гидратации, что дает ей способность притягивать и нейтрализовать электроположительные токсины. При смешивании с водой бентонит быстро разбухает, как высокопористая губка, заставляя токсины и тяжелые металлы втягиваться за счет электрического притяжения без вымывания каких-либо полезных элементов.Это явление предотвращает прохождение токсичных молекул через стенки кишечника и попадание в кровоток; вместо этого они выводятся из организма через почки.

Исходя из вышеперечисленных свойств, бентонит является важной лечебной глиной. Его можно наносить на кожу для снятия экземы, а также наносить на лицо (рис. 15) и другие части тела в виде крема, оставляя кожу гладкой и сияющей. [30]

Каолин

Каолин состоит из глинистого минерала каолинита с химическим составом Al2Si2O5 (OHopenhole) 4.Каолинит представляет собой слоистый силикатный минерал с одним тетраэдрическим слоем, связанным через атомы кислорода с одним октаэдрическим слоем октаэдров оксида алюминия. Он также известен как китайская глина. Каолинит имеет низкую способность к набуханию при усадке и низкую катионообменную способность. [7] Это мягкий, землистый, обычно белый минерал, образующийся в результате химического выветривания алюмосиликатных минералов, таких как полевой шпат. Во многих частях света он окрашен в розовый, оранжевый или красный цвет из-за оксида железа, что придает ему отчетливый оттенок ржавчины. Более легкие концентрации дают белый, желтый или светло-оранжевый цвет. [7]

Каолин используется для лечения легкой и умеренной диареи, дизентерии и холеры. Он также используется в комбинированных продуктах для лечения воспалений и болезненных ощущений во рту. Такие продукты также используются для лечения язв и воспалений толстой кишки. [28] [29]

Молоко магнезии

Рисунок 16 Молоко магнезии

Молоко магнезии — это название, данное гидроксиду магния — неорганическому соединению с формулой «Mg (OHopenhole) 2».В суспензии он образует молочный вид, отсюда и название. Твердая минеральная форма гидроксида магния — это брусит [Mg (OHopenhole) 2], который встречается в глинистых минералах, особенно в хлорите. Брусит занимает промежуточное положение, которое обычно занимают одновалентные и двухвалентные катионы, такие как Na +, K +, Mg + и Ca + в хлорите. Таким образом, промежуточный слой хлорита цементируется бруситом и не может ни набухать, ни сжиматься. [31]

Молоко магнезии используется в качестве антацида для нейтрализации желудочного сока.Ионы гидроксида из Mg (OHopen hole) 2 соединяются с ионами кислого гидроксида (H +), вырабатываемыми из соляной кислоты париетальными клетками желудка, с образованием воды. Из него делают капсулы и жевательные таблетки для использования при запорах и расстройстве желудка (рис. 16).

Как слабительное, молоко магнезии абсорбирует жидкость из организма за счет осмотического давления в просвет тонкой кишки, удерживая жидкость уже в тонком кишечнике. [32] Во-первых, Mg2 + плохо всасывается из кишечного тракта, поэтому он вытягивает воду из окружающей ткани путем осмоса.Это не только увеличивает содержание воды, но и смягчает кал и увеличивает объем каловых масс в кишечнике, что естественным образом стимулирует перистальтику кишечника. Кроме того, ионы Mg2 + вызывают высвобождение холецистокинина (ХЦК), что приводит к внутрипросветному накоплению воды, электролитов и увеличению перистальтики кишечника. Это стимулирует растяжение нервов толстой кишки, что приводит к перистальтике, завершающейся эвакуацией ее содержимого.

Штукатурка Парижская

Рисунок 17 Использование гипса для удержания конечности (Источник: www.wisegeek.com от 31.03.2014).

Штукатурка Парижская производится обжигом гипса (CaSO4.2h3O). Этот процесс включает нагревание гипса до очень высоких температур с образованием сульфата кальция. Образованный таким образом сульфат кальция затем измельчают в порошок. Когда к этому порошку добавляется вода, образуется суспензия с выделением тепла в соответствии с уравнением:

Суспензию можно формовать несколькими способами. После охлаждения он превращается в прочную твердую матрицу, которая очень гладкая.Этот материал используется для удержания сломанных анатомических структур, таких как конечности (Рисунок 17), до полного заживления (Источник: www.wisegeek.com, 31.03.2014).

Щелочная вода

  • Рисунок 18 Повышение pH из-за поступления щелочной воды [33]

  • Рисунок 19 Расположение различных геологических материалов в колбе с щелочной водой. [33]

Щелочная вода, также известная как ионизированная вода, — это вода с уровнем pH выше восьми; он производится для увеличения срока службы (рис. 18).Он удаляет оксиданты, выводит токсины из клеток, улучшает кровообращение и удаляет болезнетворные микроорганизмы.

Он снабжает клетки Na, Mg, K и Ca и увеличивает метаболизм в организме. Согласно Тан Куну, [33] , он обеспечивает отрицательный окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), тем самым замедляя процесс старения.

Он изготовлен из 13 различных материалов, таких как турмалин, цеолит, глина, гранулы с ионами кальция, магний и гранулы с отрицательным потенциалом (рис. 19).

Турмалин электролизует воду, генерируя отрицательные ионы, тем самым уменьшая скопление воды.Цеолит заряжен отрицательно; он легко поглощает свободные радикалы и вирусные частицы. Он улавливает нитрозамины в пищеварительном тракте, чтобы отменить любую возможность диабета типа II. Из-за своего отрицательного заряда цеолит может притягивать токсины, такие как тяжелые металлы, пестициды и гербициды. Затем они могут безопасно выйти из организма без повторного всасывания. [33]

Глина используется в колбах из-за ее адсорбционных свойств. Он нейтрализует яды в пищеварительном тракте и борется с вирусной инфекцией и желудочным гриппом.

Резюме и заключение

Камни — это основные строительные блоки земной поверхности, содержащие различные минералы и химические элементы. Эти минералы и химические элементы высвобождаются из горных пород в процессе выветривания, образуя почву, на которой растут растения и животные. Такие важные для медицинской геологии элементы включают: мышьяк, йод, селен, фтор, свинец, ртуть и кадмий, которые являются микроэлементами. Избыток любого из этих химических элементов в почве может привести к неблагоприятным последствиям для здоровья в случае употребления в пищу растений или животных, выращиваемых в почве.И наоборот, было доказано, что дефицит любого из вышеупомянутых микроэлементов вызывает неблагоприятные последствия для здоровья. Кроме того, потребление воды из скважин, источников, озер или рек — это возможный путь, по которому люди попадают в организм микроэлементов. Вдыхание геогенной пыли, вулканической пыли и газа — еще один проверенный способ контакта с этими микроэлементами. Очевидно, правильный баланс просто необходим; к сожалению, в некоторых частях мира это невозможно. Это привело к вспышке различных заболеваний в неблагополучных регионах.

Избыток мышьяка вызывает арсеноз, который сказывается на населении Китая, Бангладеш и Зимбабве. К распространенным заболеваниям, проявляющимся у пострадавших, относятся: гиперпигментация кожи, опухоли кожи, изъязвление стопы, нарушение функции печени и гангрена. Йододефицитные расстройства (ЙДЗ) — еще одна проблема со здоровьем, возникающая из-за геологии местности. Он проявляется в виде зоба, кретинизма, снижения IQ, выкидышей и врожденных дефектов в районе Керио в Кении и Китае.

Еще одна проблема со здоровьем в медицинской геологии — болезнь Кешана. Возникает в результате дефицита селена; это приводит к ухудшению работы сердечной мышцы. И наоборот, переизбыток селена вызывает выпадение волос, отек легких и бронхоальвеолит. Также стоит отметить, что селен имеет склонность подавлять репликацию ВИЧ-1. Дефицит этого элемента в почвах стран юга Африки является причиной высокого уровня распространения вируса в регионе.

Более того, медицинская геология изучает последствия для здоровья недостатка и избытка фтора в реках, ручьях и озерах. В совокупности неблагоприятные последствия для здоровья, вызываемые фторидом, известны как флюороз. Проявляется у пострадавшего кариесом (флюорозом зубов) и рахитом (флюорозом скелета). Регион, наиболее пострадавший от дисбаланса фтора, — это регион вокруг озера Накуру в Кенийской рифтовой долине. Другие страны, затронутые дисбалансом фтора, включают: Малави, Зимбабве и Эфиопию.

На Ямайке высокая концентрация кадмия в фосфатных полосах привела к потере кальция в анатомических структурах жертв. Таким образом, кости становятся хрупкими, что приводит к развитию переломов. Пострадавший страдает болями в конечностях, спине и болями в лобковых костях.

При изучении медицинской геологии было замечено, что выброс радона из урановых месторождений является причиной рака легких у шахтеров урана. Люди, живущие рядом с такими месторождениями, также подвергаются риску, поскольку газ радон может проникать в здания через окна, трещины на полу и арматуру.Таким образом, страны с месторождениями урана подвергаются опасности вредного воздействия на здоровье вдыхания радона. Такими странами являются: ЮАР, Нигерия, Мавритания, Чад и Марокко.

Пыль Харматтана — еще один источник проблем со здоровьем человека. Он транспортирует минералы, такие как кварц, полевой шпат, слюда, а также частицы животного, растительного и микробного происхождения. Его влияние ощущают люди, живущие в пустынях, и люди, живущие вокруг пустынь. В Нигерии вдыхание пыли харматтана с декабря по февраль создает нагрузку на дыхательную систему, что приводит к катарам и усугубляет тяжесть астмы у пациентов, страдающих астмой.

Несмотря на многочисленные применения, вдыхание асбеста может привести к асбестозу — смертельному раку легких. Это вынудило большинство западных стран запретить его использование. Но Южная Африка по-прежнему производит асбест из претерпевших метаморфизм докембрийских осадочных толщ (полосчатого железняка) в Трансваальской супергруппе.

Геофагия — поедание сланца, глины и почвы — также изучается в рамках медицинской геологии. Некоторые племена едят эти геологические материалы в качестве пищи, детоксификатора пищи и в фармацевтических целях из-за способности глины и сланца к катионообмену, в то время как другие племена едят эти геологические материалы по культурным причинам и из-за их питательной ценности.Это практикуется в большей части Игболенда в Нигерии. В муниципальном районе Агуата штата Анамбра, Нигерия, местные жители называют его атапеле. В основном его употребляют беременные женщины в этой области, полагая, что он помогает формированию скелетных материалов у плода. Другими племенами, практикующими геофагию, являются племя луо в западной Кении и племя аймара и кечуа, населяющие Анды Боливии и Перу.

Однако геофагия может вызвать дефицит калия — гипокалиемию и анемию.Более того, из-за потребления геофагических материалов яйца Ascaris lumbricoides и Trichuria trichuria в почве могут быть проглочены, что приведет к аскаридозу и трихоцефалю.

Медицинская геология также занимается использованием геологических материалов для лечения различных заболеваний. Пять хлоросодовых теплых источников в Awe, а именно: Руван Акири, Руван Думи, Тангараху, Руван Зафи и Битрус, доказали свою эффективность при лечении ортопедических травм, повышенном артериальном давлении, плохой циркуляции крови в нижних конечностях, вызванной диабетом или склерозом. .Также их можно использовать при лечении полинейропатии, парезов и атрофии мышц. Минерализованная вода используется в бальнеотерапии — науке о лечении болезней путем купания в минерализованной воде. Хлорсодиевую воду из этих источников также можно применять для лечения перорально.

Медицинская геология также обнаружила, что бентонит является потенциальным фармацевтическим материалом. При использовании он удаляет токсины, бактерии и тяжелые металлы из организма, производя отрицательные ионы при гидратации.Его наносят на кожу для снятия экземы и на лицо, чтобы сделать ее гладкой и сияющей.

Минеральный брусит из хлорита используется в качестве отличного антацида и слабительного средства в форме гидроксида магния, широко известного как магнезиальное молоко. Применяется при лечении запоров, несварения желудка и изжоги.

В заключение, медицинская геология может улучшить состояние здоровья населения благодаря совместным усилиям команды профессионалов в области геологии, географии, медицины и биохимии.Очевидно, медицинская геология считает, что здоровье — это богатство.

Список литературы

  1. ↑ Селинус, О., Дж. А. Сентено, Р. Б. Финкельман, П. Вайстейн и Э. Дербишир, 2001, Земля и здоровье — создание более безопасной окружающей среды: Планета Земля, т. 1, с. 1–16.
  2. 2,0 2,1 Селинус О. и Р. Б. Финкельман, 2011, Геохимические аспекты медицинской геологии: Журнал Геологического общества Шри-Ланки, т. 14, с. 1–9.
  3. 3,0 3.1 3,2 3,3 Скиннер, Х.С.У., 2007, Земля, источник здоровья и опасностей: Введение в медицинскую геологию: Ежегодный обзор наук о Земле и планетах, т. 35, стр. 177–213.
  4. 4,0 4,1 Селинус, О., 2004: Медицинская геология: новая специальность: Terrae, v. 1, no. 1, стр. 8–15.
  5. 5,0 5,1 Баннелл, Дж. Э., Р. Б. Финкельман, Дж. А. Сентено и О. Селинус, 2007 г., Медицинская геология: глобально развивающаяся дисциплина: Geologica Acta, v.5, вып. 3, стр. 273—281.
  6. 6,0 6,1 6,2 Финкельман Р. Б., Дж. А. Сентено и О. Селинус, 2005, Новые медицинские и геологические ассоциации: Труды Американской клинической и климатологической ассоциации, т. 116, с. 155–165.
  7. 7,00 7,01 7,02 7,03 7,04 7,05 7,06 7,07 7,08 7,09 7,10 7.11 7,12 7,13 7,14 7,15 7,16 7,17 7,18 7,19 7,20 7,21 7,22 9024A Р. Б. Финкельман, Р. Фуге, У. Линд и П. Смедли, ред., 2013. Основы медицинской геологии: Амстердам, Эльзевир, 805 с.
  8. 8,0 8,1 8,2 8,3 Финкельман, Р. Б., Х. Гингерич, Дж.А. Сентено и Г. Кригер, 2010b, Проблемы медицинской геологии в Северной Америке, в О. Селинус, Б. Аллоуэй, Дж. А. Сентено, Р. Б. Финкельман, Р. Фуге, У. Линд и П. Смедли, ред. , Основы медицинской геологии: Амстердам, Elsevier, стр. 1–9.
  9. ↑ Селинус, О. и А. Франк, 2000, Медицинская геология: Экологическая медицина: Объединенный совет промышленной безопасности, т. 333, с. 164–183.
  10. 10,00 10,01 10,02 10,03 10,04 10.05 10,06 10,07 10,08 10,09 10,10 10,11 10,12 10,13 10,14 10,15 10,17 10,17 10,22 10,23 Дэвис, TC, 2010, Медицинская геология в Африке, в О. Селинус, Р. Б. Финкельман и Дж. А. Сентено, ред., Медицинская геология: региональный синтез: Берлин, Springer, стр.199–216.
  11. ↑ Нордберг, М. и М.Г. Чериан, 2010, Биологические реакции элементов, в О. Селинус, Б. Аллоуэй, Дж. А. Сентено, Р. Б. Финкельман, Р. Фуге, У. Линд и П. Смедли, П., ред., Основы медицинской геологии: Амстердам, Elsevier, стр. 179–200.
  12. ↑ Кристин, Л. Е., Г. Суджуан, Л. Имин, Л. Чаоке, Дж. Ронгди, С. Х. Кэтлин, К. Цзинсян, М. Фэн, В. Юнпэн, Ю. По, С. Шучжуан, В. У. Фредерик, В. С. Чарльз , и CH Hugh, 2000, Уровни микроэлементов в питьевой воде и когнитивные функции у пожилых китайцев: Американский журнал эпидемиологии, т.151, нет. 9, стр. 913–920.
  13. 13,0 13,1 Khandare, H. W., 2012, Медицинская геология: новая область междисциплинарных исследований в области геологии и здоровья человека: Международный журнал ChemTech Research CODEN (США), v. 4, no. 4, стр. 1792–1796 гг.
  14. 14,0 14,1 14,2 14,3 14,4 14,5 14,6 14,7 Селинус, О., Р. Финкельман и Дж. Сентено, региональный синтез, 2010, Медицинская геология : Берлин, Springer, 392 с.
  15. ↑ Гаррет, Р. Г., 2000, Естественное распределение и изобилие элементов, в О. Селинус, под ред. Основы медицинской геологии: Берлин, Springer, с. 35–57
  16. 16,0 16,1 16,2 16,3 16,4 Adeyinka, O., NM Miranda, PT Raymond, Y. Abubakar, и CA Edafetano, 2013, Мышьяк в породах района Kaltungo, прогиб Верхняя Бенуэ : Ресурсы Земли, т. 1, вып. 1, стр. 5–11.
  17. 17.0 17,1 Финкельман, Р. Б., Х. Э. Белкин, и Б. Чжэн, 2010a, Воздействие на здоровье внутреннего использования угля в Китае: Слушания Национальной академии наук (США), 96, 3427-3431.
  18. 18,0 18,1 18,2 18,3 Хаттон, М., 1987, Проблемы здоровья человека, связанные со свинцом, ртутью, кадмием и мышьяком. John Wiley & Sons Ltd, Великобритания, 68 стр.
  19. 19,0 19,1 Wuyi, W., Y. Linsheng, H. Shaofan, and T. Jian’an, 2003, Смягчение эндемического арсенокоза с помощью селена: пример из Китая: HCWSkinner ARBerger, стр.51–56.
  20. ↑ Фуге, Р., 2010, Почвы и дефицит йода, в О. Селинус, Б. Аллоуэй, Дж. А. Сентено, Р. Б. Финкельман, Р. Фуге, У. Линд и П. Смедли, ред., Основы медицины. геология: Амстердам, Эльзевир, стр. 417-433.
  21. 21,0 21,1 Чжэн Б., Б. Ван и Р. Б. Финкельман, 2010, Медицинская геология в Китае: тогда и сейчас, в О. Селинус, Р. Б. Финкельман и Дж. А. Сентено, ред., Медицинское геология: региональный синтез, с.303–319.
  22. 22,0 22,1 22,2 Фордайс, Ф., 2010, Дефицит селена и токсичность в окружающей среде, в О. Селинус, Б. Аллоуэй, Дж. А. Сентено, Р. Б. Финкельман, Р. Фуге, У. Линд , и П. Смедли, ред., 2010 г., Основы медицинской геологии: Амстердам, Elsevier, стр. 375–413.
  23. 23,0 23,1 Schamschula, R.C. и D.E.Barmes, 1981, Фтор и здоровье: кариес зубов, остеопороз и сердечно-сосудистые заболевания: Annual Review of Nutrient, v.1, стр. 427–35.
  24. 24,0 24,1 24,2 24,3 24,4 24,5 Райт, PRD, Р. Раттрей и Г. Лалор, 2010, Региональная перспектива медицинской геологии — Кадмий на Ямайке, в O. Селинус, Р. Б. Финкельман и Дж. А. Сентено, редакторы, Медицинская геология: региональный синтез: Берлин, Springer, стр. 36–45.
  25. 25,0 25,1 Хисаши, Н., Ф. Кунио и К. Такаши, 2010 г., Медицинская геология в Китае, в О.Селинус, Р. Б. Финкельман и Дж. А. Сентено, ред., Медицинская геология: региональный синтез: Берлин, Springer, стр. 329–338.
  26. 26,0 26,1 Льюнг, К., А. де Вос, А. Кук и П. Вайнштейн, 2010 г., Обзор проблем медицинской геологии в Австралии и Океании, в О. Селинус, Р. Б. Финкельман, и J. Centeno, ред., Медицинская геология — региональный синтез: Berlin, Springer, p. 107–135.
  27. 27,0 27,1 Абрахам П. У., 2013, Геофагия и непроизвольное заглатывание почвы, в O.Селинус, Основы медицинской геологии: Амстердам, Springer, стр. 433–454.
  28. 28,00 28,01 28,02 28,03 28,04 28,05 28,06 28,07 28,08 28,09 28,10 28,04 28,14 28,10 ., I. Ponikowska, T. Latour, E. Kurowska, K. Schoeneich, и SA, Alagbe, 2013a, Бальнеотерапевтическое качество воды из термальных хлорсодовых источников Среднего желоба Бенуэ, Нигерия: неопубликованная статья, Государственный университет Насарава, Кеффи, Нигерия, 9 стр.
  29. 29.00 29.01 29.02 29.03 29.04 29.05 29.06 29.07 29.08 29.09 29.10 29.10 ., I. Ponikowska, T. Latour, E. Kurowska, K. Schoeneich, и SA Alagbe, 2013b, Geomedical Resources Inventory: The Nigerian Content: Unpublished work, Государственный университет Насарава, Кеффи, Нигерия, 15 стр.
  30. ↑ Книшинский, Р., 1998, Лечение глиной: Рочестер, Нью-Йорк, Healing Arts Press, 112 с.
  31. ↑ Zumdahl, S. S., 2009, Химические принципы: Нью-Йорк, Houghton Mifflin, 120 с.
  32. ↑ Прадёт, П., 2002, Справочник по неорганическим химическим веществам: Нью-Йорк, МакГроу-Хилл, 186 с.
  33. 33,0 33,1 33,2 33,3 Тан Кун, П. М., 2013, Устройство для производства питьевой щелочной воды AlkaFlask.

Другие ресурсы

Теплоизоляция

Теплоизоляция — это набор материалов и методов монтажа, которые применяются в элементах конструкции, которые отделяют отапливаемое пространство снаружи или от других пространств, чтобы уменьшить передачу тепла между ними.Он также используется для уменьшения передачи тепла по трубам, по которым текучие среды при различных температурах поступают из окружающей среды. Это также относится к действию и эффекту теплоизоляции.

Есть много ситуаций, когда желательно уменьшить тепловой поток в определенном направлении. Наиболее распространенным случаем является изоляция зданий для минимизации потерь тепла зимой и тепла летом, хотя есть и многие другие, такие как изоляция холодных комнат, распределительных трубопроводов горячей или холодной жидкости, печей и котлов и в целом всех этих устройств. , элементы или пространства, в которых используется энергия и в которых необходимо повысить эффективность ее потребления.

Теплоизоляция — первая, самая дешевая и самая эффективная мера экономии энергии. [1]

Теплоизоляция

Все строительные материалы являются изоляционными, но в этом случае используются специальные теплоизоляторы, которые отличаются низкой теплопроводностью.

Их можно классифицировать по своему составу, три типа материалов: [2]

  • Минералы .Он состоит из переплетения нитей из каменных материалов, которые образуют ткань, которая удерживает воздух между ними в неподвижном состоянии и обеспечивает высокий уровень защиты от тепла и шума. Их устанавливают на крышах, фасадах, полах, подвесных потолках, перегородках, каналах кондиционирования, защите конструкций, дверей, перегородок, наружных стен и полов, как в зданиях, так и в промышленности. Это материалы с открытой пористостью и два типа минеральной ваты: стекловата и минеральная вата. Оба происходят из природного сырья (кремнистый песок составляет стекловату, а базальтовая порода составляет минеральную вату).https://afelma.org
  • Сотовые телефоны . Это материалы, которые формируются в закрытых или открытых ячейках, обычно образующих жесткие или гибкие доски, хотя они также могут быть сформированы на месте путем выдавливания или орошения. Их характеристики: низкая плотность, низкая теплопроизводительность и приемлемая прочность на сжатие. Чаще всего используются полиуретан и пенополистирол.
  • Гранулированный : Это небольшие частицы неорганических материалов, агломерированные в готовые или использованные сыпучие формы, такие как перлит и вермикулит.
  • Organic : это агломерированные органические материалы, среди которых выделяются различные типы листов агломерированной пробки.

Выбор изоляции

При выборе материала основными характеристиками, которые следует учитывать, являются термическое сопротивление, долговечность, стабильность размеров, акустические характеристики, реакция на огонь и в целом все характеристики, включенные в маркировку CE, обязательную для эти продукты. Все это означает, что при выборе изолятора необходимо уделять пристальное внимание его свойствам, которые должны быть отражены в документации, которую производитель обязательно должен сопровождать материалом [3] , а именно:

  • Thermal сопротивление : Выражается в м².К / Вт. Это способность материала противостоять потоку тепла, которая рассчитывается как соотношение между толщиной материала и его теплопроводностью.
  • Механические свойства : Стабильность размеров, сопротивление сжатию, сопротивление изгибу, прочность на разрыв, жесткость и динамическое сопротивление воздушного потока.
  • Водопоглощение : Может быть выражено в% от объема воды к объему материала. Это может быть определено долгосрочное, краткосрочное или пропускание водяного пара.
  • Диапазон температур : Посмотрите, нет ли какого-либо ухудшения характеристик при определенных температурах.
  • Химическое поведение : Со временем могут выделяться некоторые химические соединения, которые могут быть в некотором роде вредными.
  • Устойчивость : Против огня, химических агентов и микроорганизмов.
  • Реакция на огонь : Это поведение материала или продукта при возгорании, основанное на его вкладе в его развитие.Он классифицируется с помощью евроклассов, которые оценивают воспламеняемость продукта, непрозрачность выделяемых паров и падение капель или пылающих частиц.
  • Экономические и экологические данные : Срок службы материала, простота установки, стоимость единицы продукции, экологические декларации продукции.

С учетом этих свойств выбирается наиболее подходящий и рассчитывается оптимальная толщина [4] для достижения наилучшего соотношения цена / энергосбережение.

Изоляция и строительство

В настоящее время, учитывая энергетическую ситуацию в мире, энергосбережение является одной из основных забот любой развитой страны. В Испании потребление энергии распределяется между 25% для промышленного сектора, 39% для транспорта и 36% для сельского хозяйства, рыболовства, продовольствия и домашнего хозяйства. На бытовой сектор приходится 17% от общего объема потребляемой энергии, из которых 68% приходится на отопление и горячее водоснабжение, что в 2013 году составило 15 015 тыс. Теплоносителей, или, что то же самое, 175 млрд кВт.время. [5]

Небольшая экономия в этой концепции предполагает большое количество энергии. Следовательно, Национальный энергетический план [6] предусматривает и требует ряда мер по экономии, первой из которых является теплоизоляция зданий. В этом смысле Технический строительный кодекс содержит базовый документ DB-HE1 [7] , в котором условия и методы ограничения потребности в энергии [8] здания и, вместе с тем, потребление энергии Собрано штук. [9]

Для этого стандарт устанавливает предельные значения, которые коэффициентов пропускания [10] каждого корпуса, образующего оболочку здания [11], должны иметь , в зависимости от климатическая зона [12] , в которой находится здание.

Кроме того, отопление, кондиционирование и горячая вода регулируются R единиц I установок T érmicas в E dificios ( RITE ), [13] , технические Инструкция IT 1 в разделе 1.2.4.2 из теплоизоляция Включает характеристики, которым должна соответствовать изоляция труб, трубопроводов и устройств с горячими жидкостями, в зависимости от их температуры, а также относится к UNE-EN-ISO 12441 [14 ] стандарт для расчета соответствующих толщин.

См. Также

Список литературы

  1. ↑ «Архивная копия». Архивировано 27 января 2018 года. Проверено 14 февраля 2019 года.Франк Крейт и Марк С. Бон. Принципы теплопередачи , стр. 41.
  2. ↑ Lluis Jutglar i Banyeras. » Теплоизоляция ». Страница 67
  3. IDAE . Техническое руководство по проектированию и расчету теплоизоляции труб, устройств и оборудования . http://www.idae.es/uploads/documentos/documentos_10540_Diseno_y_calculos_aislación_AISLAM_GT3_07_01ee3c15.pdf
  4. ↑ Итоговый энергетический баланс (1990-2013) «Архивная копия».Архивировано 2 мая 2016 года. Проверено 27 апреля 2016 года.
  5. ↑ http://www.minetur.gob.es/energia/planificacion/Paginas/Index.aspx
  6. ↑ http://www.codigotecnico.org/images/stories/pdf/ahorroEnergia/DccHE.pdf
  7. Потребность в энергии : необходимая полезная энергия, которую технические системы должны обеспечивать для поддержания условий, определенных правилами внутри здания. Выражается в кВт · ч / м² год, считая полезной площадью жилых помещений.
  8. Энергопотребление : это энергия, необходимая для удовлетворения потребности в энергии для отопления, охлаждения, горячего водоснабжения и освещения в зданиях, не являющихся частными жилыми домами.
  9. Коэффициент теплопередачи : Рассматривается тепловой поток в установившемся режиме, деленный на площадь и разность температур среды, расположенной с каждой стороны элемента.
  10. Тепловая оболочка : Он состоит из ограждений здания, отделяющих жилые зоны от внешней среды, и внутренних перегородок (перегородок), отделяющих жилые зоны от нежилых, которые, в свою очередь, контактируют с внешней средой.
  11. Климатическая зона : 12 климатических зон определены в соответствии с суровостью климата зимой (A, B, C, D, E) и летом (1, 2, 3, 4) рассматриваемой местности. Исключены сочетания, невозможные для испанской климатологии.
  12. ↑ Регулирование тепловых устройств в зданиях.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *