Faktai apie varį
Kas yra Varis?
Varis yra šviesiai rausvai rudas metalinis elementas, kurio periodinėje elementų lentelėje yra simbolis „Cu“ ir atominis skaičius 29. Vario pavadinimas kilęs iš žodžio Kipras – sala, kurioje romėnai gaudavo vario atsargas. Tai buvo pirmasis metalas, plačiai naudojamas žmonių.
Natūraliai esantis grynas varis vadinamas „vietiniu variu“. Varis taip pat randamas gamtoje susimaišęs su kitais elementais daugelyje junginių, kurių daugelis išsiskiria mėlynai žalia spalva. Turkis, malachitas ir azuritas yra trys puikios spalvos vario junginiai, naudojami kaip brangakmeniai. Vario sulfatas ir vario oksidas yra du svarbūs vario junginiai, naudojami pramonėje ir žemės ūkyje. Varis gali būti maišomas su kitais metalais, kad susidarytų lydiniai, tokie kaip bronza (varis ir alavas) ir žalvaris (varis ir cinkas).
Oksiduotas varis arba varis, kuris buvo veikiamas oro, sukuria žalią dangą arba „patiną“, kurią galima pamatyti ant senų varinių centų, Laisvės statulos ir varinių stogų.
Kur rastas varis?
Vario natūraliai yra uolienose gryno pavidalo arba junginių pavidalu. Geologiniai, meteorologiniai ir biologiniai procesai išsklaido varį į orą, dirvožemį ir vandenį, taip pat į organizmus.
Didžiausi pasaulyje žinomi vario rūdos telkiniai yra Čilės Anduose esančiame Čukikamatoje, o didžiausias vietinio vario telkinys – Mičigano viršutiniame pusiasalyje. Pagrindiniai vario gamintojai yra Čilė, kuri tiekia 35 procentus viso pasaulio vario, ir Jungtinės Valstijos, kurios pagamina maždaug 11 procentų. Kanada, buvusios Sovietų Sąjungos šalys, Zambija, Kinija, Lenkija ir Kongo Demokratinė Respublika taip pat yra vario gamybos šalys.
Žmogaus veikla sudaro didžiąją dalį vario, kurio šiandien yra ore, dirvožemyje ir vandenyje. Pramonės operacijos, tokios kaip lydyklos, liejyklos, elektrinės, deginimo krosnys ir kiti degimo šaltiniai, išmeta varį į atmosferą, kur jis gali grįžti į žemę su krituliais. Lydymo įrenginiai ir kiti vario gamybos įrenginiai išmeta didelę vario koncentraciją į aplinkinį orą ir dirvožemį. Vario kasyklos gali būti didelis taršos šaltinis. Varis ir kiti mineralai, esantys atliekose – atliekos, likusios po rūdos išgavimo iš uolienų – patenka į dirvožemį ir vandens kelius. Vanduo taip pat gali būti užterštas daugeliu kitų vario šaltinių, įskaitant žemės ūkio nuotėkį iš ūkių, kuriuose naudojami vario pagrindu pagaminti pesticidai.
Varis yra būtinas visų gyvų organizmų elementas, todėl jo yra mūsų valgomame maiste – augaliniame ar gyvūniniame – ir žmogaus audiniuose.
Kokie yra vario naudojimo būdai?
Žmonės varį naudoja beveik dešimt tūkstančių metų. Nuo seniausių laikų varis pats ir kartu su kitais metalais buvo naudojamas ginklams, įrankiams, namų apyvokos daiktams ir meno kūriniams gaminti.
Dėl didelio vario laidumo jis tapo pasirinktu metalu plėtojant elektrotechniką XVIII–XIX amžiuje. Varis yra trečias plačiausiai vartojamas metalas pasaulyje – po plieno ir aliuminio. Šiandien daugiausia vario suvartojama statybose. Varis naudojamas namų ir kitų pastatų statybai, automobilių ir lėktuvų gamyboje, vandentiekio vamzdžiams. Elektros ir elektros gaminių pramonė yra antra pagal dydį vario vartotoja. Varis taip pat naudojamas telekomunikacijose. Didelė dalis vario, naudojamo Jungtinėse Valstijose, gaunama iš perdirbto laužo ir vario gamybos laužo.
1936 m. JAV vario lydinio centas, 1943 m. cinkuoto plieno centas ir modernus 2004 m. variu dengtas cinko centas. Nuotraukų kreditas: Dartmuto toksinių metalų tyrimų programa
Jungtinių Valstijų centai buvo gaminami iš gryno vario 1793–1837 m. Vėlesniais metais jie buvo gaminami iš įvairių vario lydinių, įskaitant bronzą ir žalvarį. 1943 m., kai vario atsargos buvo nukreiptos į Antrojo pasaulinio karo pastangas, didžioji dalis nukaldintų centų buvo cinkuotas plienas. Nuo 1982 metų centuose vario yra tik 2,5 procento – tai cinkas su plona vario danga.
Vario sulfatas, gamtoje esanti ir gaminama vario druska, naudojama kaip fungicidas pasėliams, kaip pesticidas sraigėms ir šliužams naikinti ir kaip vandens valymo priemonė vandens augalijai naikinti. Ši cheminė medžiaga turi rimtą lėtinį toksiškumą, turintį įtakos žemės ūkio darbuotojams ir aplinkai.
Šiuolaikinės vario arba vario lydinio apyrankės iš Zimbabvės. Nuotraukų kreditas: Dartmuto toksinių metalų tyrimų programa
Vario junginiai taip pat naudojami medienai konservuoti ir kaip odos rauginimo chemikalai bei kandiklis (fiksatorius) tekstilės dažymui. Varis vis dar naudojamas meno kūriniams ir papuošalams visame pasaulyje. Kai kuriose Afrikos dalyse varinės apyrankės ir meno kūriniai gaminami iš nebenaudojamos varinės vielos ir likučių. Daugelyje Pietų ir Pietryčių Azijos dalių varis, žalvaris ir bronza plačiai naudojami virtuvės reikmenims, indams, religinėms statuloms ir meno kūriniams gaminti. Navajo ir kitos pietvakarių JAV genčių tautos papuošaluose kartais naudoja varį.
Ar mums reikia vario sveikatai?
Maisto produktai, kurių sudėtyje yra vario. Nuotraukų kreditas: Dartmuto toksinių metalų tyrimų programa
Varis yra būtina maistinė medžiaga visoms gyvoms būtybėms. Varis yra daugiau nei 30 fermentų žmogaus organizme, įskaitant kai kuriuos iš jų, dalyvaujančių kolageno sintezėje, dalis. Žmonėms varis yra būtinas sveikam jungiamojo audinio, nervų dangalų ir kaulų vystymuisi. Jis taip pat dalyvauja tiek geležies, tiek energijos apykaitoje. Vario trūkumas, nors ir retas, gali sukelti anemiją ir jungiamojo audinio, kaulų ir nervų sistemos anomalijas.
Dietary Reference Intake (DRI) gairėse, kurias 2001 nustatė JAV Nacionalinių akademijų medicinos instituto maisto ir mitybos valdyba, nustatomos ir rekomenduojamos mitybos normos (RPN), ir viršutinė riba. vario suvartojimo lygiai. Grupės rekomendacija yra 0,9 miligramo vario per dieną suaugusiems, daugiau – žindančioms moterims (1,3 miligramo) ir mažiau (0,34 miligramo vaikams iki trejų metų ir 0,44 miligramo – vaikams nuo ketverių iki aštuonerių metų). ). Viršutinė riba yra 10 miligramų per dieną sveikiems suaugusiems. Kadangi organizmas vario nesintetina, šis esminis vario kiekis turi būti gaunamas iš mitybos.
Geri vario šaltiniai yra kepenys ir kitų organų mėsa, austrės, riešutai, sėklos, juodasis šokoladas ir sveiki grūdai. Šiek tiek vario taip pat yra bulvėse, razinose, grybuose, avinžirniuose ir kituose ankštiniuose augaluose. Variniais vamzdžiais tiekiamas geriamasis vanduo gali prisidėti prie vario suvartojimo.
Per didelis cinko kiekis maiste gali sukelti vario trūkumą.
Ar varis gali kelti pavojų sveikatai?
Lygiai taip pat, kaip šiek tiek vario yra būtinas gerai sveikatai, per didelis jo kiekis gali būti žalingas. Sveikas žmogus gali išskirti šiek tiek vario pertekliaus. Tačiau didelės dozės, ilgalaikis poveikis ir tam tikri poveikio būdai gali nugalėti biologinius procesus, kurie iš organizmo išskiria vario perteklių.
Vario dulkių ir garų įkvėpimas (iš vario gamybos ir perdirbimo įrenginių) gali paveikti kvėpavimo takus ir sukelti kosulį, čiaudulį ir skausmą krūtinėje. Tai taip pat gali neigiamai paveikti virškinamąjį traktą, sukelti pykinimą ir viduriavimą. Taip pat gali būti paveikta kepenų ir endokrininė funkcija. Kai kurie tyrimai parodė kraujo pokyčius, įskaitant hemoglobino ir eritrocitų skaičiaus sumažėjimą įkvėpus vario. Vario dulkės ir garai gali sukelti akių dirginimą, galvos ir raumenų skausmus.
Nurijus daug vario junginių (pvz., vario sulfato), gali mirti dėl nervų sistemos, kepenų ir inkstų nepakankamumo. Kai kurie tyrimai parodė, kad vario vartojimas taip pat gali būti susijęs su koronarine širdies liga ir aukštu kraujospūdžiu, nors kiti tyrimai parodė, kad vario trūkumas gali turėti įtakos koronarinei širdies ligai. Didelis vario kiekis geriamajame vandenyje gali sukelti vėmimą, pilvo skausmą, pykinimą, viduriavimą ir buvo pranešta žmonėms, geriantiems vandenį iš varinių vamzdžių.
Vario pertekliui iš organizmo pašalinti galima naudoti cinką ir kompleksonus.
Varis nėra žinomas kaip vėžys ar apsigimimai.
Kam gresia apsinuodijimas variu?
Didelės vario turinčių junginių, tokių kaip vario sulfatas, dozės yra nuodingos net ir tiems, kurių kepenys yra sveikos. Tačiau kai kuriems žmonėms yra didesnė vario toksiškumo rizika. Žmonės, sergantys tam tikromis kepenų ligomis ir tie, kuriems paveldėtas nesugebėjimas metabolizuoti vario, yra ypač jautrūs vario toksiškumui, pavyzdžiui, žmonės, sergantys Menkeso liga, paveldima aceruloplazminemija ir Wilsono liga.
Penicilaminas, kurio cheminė struktūra parodyta čia, yra naudojamas kaip kompleksonas gydant Wilsono ligą. Nuotraukų kreditas: Dartmuto toksinių metalų tyrimų programa
Žmonės, sergantys Vilsono liga, recesyviniu paveldimu nesugebėjimu pašalinti vario iš organizmo, turi ypatingą riziką, kad jų audiniuose, ypač kepenyse ir smegenyse, išsivystys toksiškas vario kiekis. Negydoma ši būklė gali sukelti kepenų nepakankamumą, sunkius neurologinius ar psichikos sutrikimus ir mirtį.
Vilsono liga gali būti veiksmingai gydoma naudojant cinko acetatą, kuris blokuoja vario absorbciją. Chelatinės medžiagos taip pat yra veiksmingos, nes jungiasi su variu organizme ir leidžia jam pasišalinti su šlapimu. Abiejų tipų gydymas turi būti nenutrūkstamas visą paciento gyvenimą. Vario kiekis maiste taip pat gali sumažinti simptomus, nors vien tai nėra veiksmingas gydymas. Ligos nešiotojams – žmonėms, turintiems vieną sugedusio geno kopiją – liga nesusirgs, tačiau gali šiek tiek sutrikti vario apykaita. Nors Wilsono liga randama tik vienam iš 30, 000 žmonių visame pasaulyje, net vienas iš 100 žmonių gali turėti šios ligos geną. Yra keletas ligos diagnozavimo metodų, tokių kaip šlapimo analizė ir kepenų biopsija. Kol kas nėra genetinio patikrinimo, kuriuo būtų galima nustatyti asmenis, kuriems gresia pavojus, nes ligą sukelia bet kuri iš 200 mutacijų.
Yra ir kitų sąlygų, susijusių su vario toksiškumu, kurie, atrodo, turi genetinį ryšį. Atrodo, kad Indijos vaikystės cirozė, kuria serga vaikai Pietų Azijos šalyse, yra genetinio polinkio į jautrumą variui ir didelio vario poveikio (dažnai dėl pieno, virinto varinėse arba žalvarinėse keptuvėse) rezultatas. Panašios sąlygos vaikams atsirado ir kitose pasaulio vietose, kur vandenyje buvo daug vario. Vėlgi, atrodo, kad šie vaikai turi genetinį polinkį į prastą vario metabolizmą.
Žmonės, gyvenantys šalia vario gamybos įrenginių, pvz., kasyklų, lydyklų ar rafinavimo įrenginių, arba dirbantys jose, arba vario gamyboje, kuriems yra padidėjusi perteklinio vario kiekio rizika. Poveikis gali atsirasti įkvėpus vario dulkes ir vario garus.
Ar aplinkoje esantis varis kelia pavojų sveikatai?
Atsakymas į šį klausimą yra sudėtingas. Varis yra būtina maistinė medžiaga ir natūraliai randama aplinkoje uolienose, dirvožemyje, ore ir vandenyje. Mes kasdien susiduriame su variu iš šių šaltinių, tačiau paprastai jo kiekis yra nedidelis. Dalis šio vario, ypač vandenyje, gali būti absorbuojama ir naudojama organizme. Tačiau didžioji dalis vario, su kuriuo susiduriame, yra glaudžiai susiję su kitais junginiais, todėl jis nėra nei naudingas, nei toksiškas. Svarbu atsiminti, kad medžiagos toksiškumas priklauso nuo to, kiek organizmas yra veikiamas, ir nuo poveikio trukmei bei būdui.
Aplinkoje yra vario šaltinių, kurie kelia pavojų sveikatai. Yra žinoma, kad maždaug pusėje pavojingų atliekų vietų, įtrauktų į EPA nacionalinį prioritetų sąrašą, yra vario. Oras ir dirvožemis šalia vario perdirbimo įrenginių, pavyzdžiui, lydyklų, paprastai turi daug daugiau vario nei kitose vietose. Žemės ūkio nuotėkiuose gali būti pesticidų vario pagrindu. Tai gali kelti pavojų žmonių sveikatai. Tačiau varis labai lengvai jungiasi su junginiais dirvožemyje ir vandenyje, todėl sumažėja jo biologinis prieinamumas žmonėms.
Galimas per didelio vario poveikio žmonėms šaltinis yra variniais vamzdžiais ir žalvariniais kriauklės įtaisais tiekiamas geriamasis vanduo. Nedideli vario kiekiai iš vandentiekio išplauna į vandenį, ypač karštą vandenį ir vandenį, kuris kelias valandas arba per naktį stovėjo vamzdžiuose. Rūgštinis (žemo pH) vanduo išplaus daugiau vario nei šarminis (aukšto pH) vanduo. Tikėtina, kad minkštame vandenyje vario yra daugiau nei kietame vandenyje, nes jame nėra mineralų, kurie sudaro apsauginį sluoksnį ant vamzdžių vidaus ir neleidžia variui išsiplauti. Mėlynai žalios vandens dėmės po maišytuvais rodo, kad vandenyje yra vario. Kai kurie žmonės, kurie geria vandenį, kuriame yra daug vario, gali patirti pykinimą, vėmimą, pilvo skausmą ir viduriavimą. Vario kiekis, kuris paprastai randamas vandenyje iš vario vandentiekio, paprastai nekelia pavojaus sveikatai.
Naudojant tik vandenį iš šalto čiaupo gerti ir ruošti maistą, gali sumažėti iš vandentiekio išplaunamo vario kiekis. Vario lygis taip pat sumažės, jei vandenį leiskite tol, kol jis labai atvės po to, kai vamzdžiai buvo sėdėti per naktį arba ilgiau nei šešias valandas. Įsitikinę, kad jokie elektros prietaisai nėra įžeminti prie vandentiekio, galite sumažinti vamzdžių koroziją. Vandens filtrai taip pat gali pašalinti varį iš vandens. Patikrinkite filtro gamintojo etiketę, kad pamatytumėte, ar varis yra viena iš išfiltruotų cheminių medžiagų.
Ar yra federalinių vario gairių ar standartų?
Pagal federalinį saugaus geriamojo vandens įstatymą JAV aplinkos apsaugos agentūra (EPA) riboja vario kiekį viešajame geriamojo vandens tiekime iki 1,3 mg viename litre. Pagal Superfund Act EPA 5,000 svarus vario arba 10 svarų vario sulfato tam tikroje srityje laiko „pavojinga medžiaga“.
JAV maisto ir vaistų administracija (FDA) leidžia ne daugiau kaip 1 mg vario vienam litrui išpilstyto vandens. Nacionalinis darbuotojų saugos ir sveikatos institutas (NIOSH) ir Darbuotojų saugos ir sveikatos administracija (OSHA) turi savo standartus, taikomus leistinam vario ir vario garų kiekiui darbo vietoje.
Kur galiu sužinoti daugiau apie varį?
JAV Ligų kontrolės ir prevencijos centrų Toksinių medžiagų ir ligų registro agentūra (ATSDR) turi puikų internetinį visuomenės sveikatos pareiškimą apie varį, kurį galima rasti Toksinių medžiagų ir ligų registro agentūroje.
JAV Ligų kontrolės ir prevencijos centrų Toksinių medžiagų ir ligų registro agentūra (ATSDR) turi išsamų vario toksikologinį profilį Toksinių medžiagų ir ligų registro agentūroje.
