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铝制品的危害

2011/3/25 全国青少年科学影像节  阅读(21867)  

  【值得思考的现象】

  铝在自然界中的含量,仅次于氧、硅,居于第三位,由于铝的储量丰富,铝制品的大量使用给人类环境造成了一定污染,也给人类健康造成了危害。铝是人体的必需无素,人体缺乏铝时,不会给人休带来什么损害。大家都知道老年痴呆症,这种被称为“世纪病”的疾病,正是由铝的过量引起的,对引发老年痴呆症有很大影响。

  一直以来,人类对铝中毒没有引起足够的重视,最近媒体报道,科学家发现老年痴呆症患者大脑内的铝含量比正常人高出许多倍。铝与脑组织有较大的亲和力,易在脑内堆积。从而说明大脑皮层铝含量过多,可能会杀死人体脑内某种活性物质,从而影响人的思维活动能力,也就是说人体铝含量过多,会出现明显的脑功能障碍。可见铝对人体有明显的毒害作用,那么人类认识铝的危害,掌握铝的危害,对最大程度减少危害有着重要的作用。

  铝由于化学性质活泼,常常是以铝的化合物形式出现的,可溶性铝化合物不仅对人体有害,对大多数动物、植物也是有害的,我们分别以植物--树,水中动物--鱼来作探究、实验,观察铝化合物对它们的影响,只要铝盐对这两组实验产生影响,不难证明对人类产生同样的影响。第一实验:我们就以两棵长势良好的,树高、树龄、自然环境一样的两棵树,其中一棵长时间浇灌含铝盐的水,比较观察其长势。第二实验:我们以两条大小,年龄,生活环境一样的鱼作实验。其中一尾鱼放在处理过铝盐的水里,观察比较其变化。

  【引发的问题】

  用处理过铝盐的水浇灌植物,对植物生长产生怎样的影响

  用含铝盐的水养鱼,对鱼生长会产生怎样的影响

  【探究计划】

  第一个问题:用处理过铝盐的水浇灌植物,对植物生长产生怎样的影响

  我的猜想假设——阻碍植物吸收水分和营养,铝与植物中的钙磷等矿物质成分亦有密切关系。

  可溶性铝化合物对大多数植物都是有毒的,酸性土壤的水分里溶解的铝化合物,使一般作物难以生长,通常当溶解的铝达到10—20ppm以上时,植物就会出现铝毒症兆,土壤中的铝可能与可溶性磷酸盐结合生成不溶性磷酸盐,致植物缺磷而枯死,还能使植物细胞原生质脱水,然后破坏而死亡,铝与细胞壁内的果胶结合,强化果胶的交联结构,从而阻碍植物吸收水分和营养,铝与植物中的钙磷等矿物质成分亦有密切关系。

  我的探究思考——接下来,我要收集大量证据证明铝对植物生长的影响,首先配制一定量的铝盐溶液,将一株植物放置在铝盐溶液里生长,观察其长势,当过一段时间发现植物死亡时,取下植物树叶,制成玻片,放在显微镜下观察其细胞结构,看是否遭到破坏。然生剩下的植物被捣碎,放在试管中提取出钙、磷含量,再提取出正常植物的钙、磷含量,分别比较观察得出植物的死亡是由于铝含量过高,而影响了植物对其钙、磷的吸收,而影响了植物的正常生长。

  第二个问题:用含铝盐的水养鱼,对鱼生长会产生怎样的影响

  首先,我的猜想假设——铝对水生动物亦有毒害作用,当ph小于7时,以Al(OH)3形式沉积在鱼鳃内,使氧气难以进入血液,且使鱼体内含盐浓度失调,致鱼于死地。

  我的探究思考——我还需要对鱼的生活习性进行掌握,如果鱼在水中铝中毒了,哪么鱼膘内氧的含量大大减少,由此我们可以从不同的方们观察,第一:如果鱼出现了上浮状况,我们可不可以立即把它放在清水中,观察是否能活过来;第二:马上用解剖刀解剖,观察其鱼膘内氧含量。
拓展:铝是怎样进入人体的

  人类怎样减少铝元素对人体的危害
…………

  在观测中,很有可能会观测到意想不到的现象。如果是人们以往没有发现的事,可以进行更深入的探究。

  【拍摄计划】

  根据以上的关于探究过程的思考,我设计的拍摄计划是这样的:

  第一部分:对植株的拍摄

  第一阶段:

  拍摄目的:观察比较两株植物浇灌铝盐和不浇灌铝盐的长势比较。

  拍摄环境:可以盆栽两盆长势一样的植物,可以考虑在校园内拍摄。

  所需物品:摄像机,配制铝盐的烧杯及铝盐药品。

  拍摄内容:浇灌铝盐溶液后植株的长势情况比较;

  第二阶段:

  拍摄目的:植株死亡是不是由于铝的过量吸取而破坏了细胞结构

  拍摄环境:在实验室里。

  所需物品:摄像机,试验台,显微镜,载玻片,试管

  拍摄内容:取下一片已枯萎的树叶,制成玻片,观察细胞结构是否遭到破坏。

  第三阶段:

  拍摄目的:植株死亡是由于铝的过量吸取而导致钙、磷元素吸收不足,从而植株死亡

  拍摄环境:在实验室里。

  所需物品:摄像机,试验台,显微镜,载玻片,试管,研钵

  拍摄内容:取下一根树枝,提取出钙、磷。再取同样重量的树枝,提取出钙、磷,比较得出枯萎的树枝钙、磷含量是否偏低

  第二部分:对鱼的拍摄

  第一阶段:

  拍摄目的:观察比较两尾鱼在两种不同环境生活情况比较。

  拍摄环境:可以找两个鱼缸养4条鱼。

  所需物品:摄像机,鱼缸,烧杯,制氧机,铝盐

  拍摄内容:长时间观察铝盐对鱼生活的影响
 

  第二阶段:

  拍摄目的:出现呼吸问题的鱼

  拍摄环境:在实验室里

  拍摄内容:解剖鱼,测量鱼膘内氧含量

  所需物品:摄像机,试验台,解剖刀,高倍显微镜。

  第三阶段:

  拍摄目的:提取出现呼吸问题的鱼鳃内铝含量

  拍摄环境:在实验室里

  拍摄内容:解剖鱼,提取鱼鳃内铝含量。

  所需物品:摄像机,试验台,解剖刀。

  【启发与思考】

  可见铝元素是对动物植物有相当大的危害,那么对人体也是同样的。人体中铝从何而来?对于普通人来说,铝污染的一个重要途径是铝制炊具,如铝壶烧水铝含量可提高11倍,铝碟存放酸、盐、果汁后含量别会增高3倍—80倍,此外,罐装饮料含铝量较高。一个人如果每日摄入0.6mg以上的铝,就会造成慢性中毒,因此,最好不要将剩饭剩菜放在铝锅、铝饭盒内过夜。另外,有些铝污染是在人体不知不觉中进行的,如医药中有Al(OH)3作胃药等,都增加了铝进入人体的机会。饮用含铝量较高的饮用水,或食用铝添加剂的食品等,也会增加人体铝污染程度。

  【参考资料】

  1.百度百科图片

  2.医学常识

  3.英国媒体报道