Глава 1. Обзор литературы по теме.
По литературным данным, по этой теме было выполнено большое количество исследований, что подтверждает актуальность темы.
Почти все работы проводятся по стандартной схеме: Аннотация - введение - объекты и методы исследования - результаты их обсуждения - выводы - использованная литература.
В аннотации кратко сообщается о проведенном исследовании, во введении автор сообщает об актуальности данной проблемы, в объектах и методах исследования обозначаются круг компетенции данного исследования (т. е. что анализировали) и методики, по которым это исследование проводилось. В следующем подпункте приводятся результаты химического анализа и их статистическая обработка. В выводах формируется то, ради чего проводилось данное исследование, то есть подтверждение или опровержение первоначального предположения, а также приводятся важные зависимости, выявленные в результате исследования.
Чаще всего целью исследования состава соков является недоверие производителям. Очевидно, что на качество соков влияют несколько составляющих: качество используемой воды, качество фруктов, а также технологическая схема. Поэтому изучение литературы шло по разным направлениям.
Работа по определению свинца в питьевых водах г. Усть-Каменогорска, авторами которой являются М. Панин, А. Мусабекова показывает, что содержание свинца в питьевых водах г. Усть-Каменогорска колеблется от 12,0 до 24,6мкг дм, в среднем составляя 19,7 мкг/дм. Минимальное содержание этого элемента приходится на воду «с колодца», а максимальное - на воду «из-под крана». Это связано с тем, что водопроводные и водоразводящие сети города устарели и находятся в аварийном состоянии.
Также были изучены работы по содержанию тяжелых металлов в молоке и овощах. Проводились измерения тяжелых металлов в овощной продукции. Из таблицы №1 видно, что на одном и том же огороде, овощи по-разному накапливают тяжелые металлы. В кабачках не отмечено превышения ПДК тяжелых металлов ни в одной из проб. Не отмечено превышения их и в моркови, хотя на десятые доли содержание свинца все же больше, чем в кабачках. Особую тревогу вызывает содержание свинца в редьке черной, которое в два раза превышает норму как в период роста (августовская проба), так и в период хранения (ноябрьская проба). Однако следует отметить, что во второй пробе, содержание тяжелых металлов несколько сократилось. Редька черная накопила достаточно большое количество меди и цинка, хотя эти показания и не превышают ПДК, но приближаются к ней, особенно содержание меди.

Не следует забывать и о явлении синергизма, когда незначительные дозы токсинов усиливают влияние друг друга на живые организмы.
Свинец, кадмий и некоторые другие тяжелые металлы хорошо сорбируются в верхних слоях перегнойно-аккумулятивного (гумусного) горизонта различных типов почв суглинистого состава (для исследуемых территорий характерны суглинистые почвы). Миграция их по профилю и вынос за пределы почвенного профиля незначительны. Миграционную способность элементов уменьшает повышенное содержание органического вещества. Цинк и медь менее токсичны и более подвижны, чем свинец и кадмий [3].
Исследовалось молоко из разных мест выпаса скота: пос. Заостровье Зеленоградского района, пос. Добрино Полесского района, пос. Васильково Гурьевского района и продукцию АО «Молоко». Образцы исследовались атомно-абсорбционным методом на содержание токсичных элементов: Рb, Сd, Zn, Сu.
Содержание свинца в почве и траве находится в прямой зависимости от близости к автотрассе. Токсичные элементы: кадмий, медь, цинк находятся в овощной и молочной продукции в количествах не превышающих ПДК. Коровье молоко содержит свинец в количестве 5-6% от его содержания в траве на пастбищах [4].

Результаты химического состава питьевых вод г. Семей и содержание в них кадмия представлены таблицах 1-2.
Проведённый химический анализ позволил установить, что питьевые воды города Семей по величине рН относятся к нейтральным и слабощелочным. Среднее значение рН составило 7,48 [5].
Химический анализ питьевых вод г. Семей представлен в работе Торопова А.С.

Состояние питьевых вод г. Семей удовлетворительное, лишь некоторые пробы воды «с колодца» не соответствуют нормам ГОСТ. Сравнивая воду из водозаборов (до хлорирования) с водой «из крана» и «с колонки» можно заметить тенденцию к увеличению концентрации тяжелых металлов [6].
Основными источниками загрязнения окружающей среды тяжёлыми металлами является сжигание ископаемого топлива. Вместе с золой на поверхность Земли поступили миллионы тонн тяжёлых металлов. Другой путь попадания тяжёлых металлов в окружающую среду – это выхлопные газы автомобилей, работающих на этилированном бензине. Тормозные колодки поездов, истираясь, вносят в почвы вблизи железных дорог до 200 тыс. тонн металлов в год.
Вопросам исследования посвящено множество работ. В основном материал, изложенный в учебной литературе, носит общий характер, а в многочисленных монографиях по данной тематике рассмотрены более узкие вопросы.
Глава 2. Объекты и методы исследования.
§1.Методика определения тяжелых металлов во фруктовых соках.
Объектом исследования являются соки различных торговых марок, реализуемых в г. Семей. Работа проводилась в период с ноября 2008 по март 2009 г. учеником 9 класса Дудоновым Андреем (определение цинка) и ученицей 8 класса Худяковой Любовью (определение меди).
Исследования проводились по общепринятым стандартным методикам [7].
Подготовка и анализ проб проводился в несколько этапов [8].
Статистическая обработка проводилась по руководству Плохинского [9].
Определение цинка химическим дитизоновым методом на приборе СФ -101.
Порция пробы (250 мл.) помещают в тигель, выпаривают. Ставят в муфельную печь (450 градусов), прокаливают до желтого, белого, слабо коричневого цветов. Смачивают НС1, добавляют дистиллированную воду, фильтруют. Ионы цинка можно экстрагировать из водного раствора раствором дитизона в четыреххлористом углероде. Образующийся комплекс дитизона с цинком имеет красный цвет, интенсивность окраски пропорциональна концентрации цинка. Цинк вступает в реакцию с дитизоном количественно при рН 4-7.В этой среде с дитизоном реагируют медь, кадмий, свинец, никель, кобальт, висмут, таллий, индий, ртуть, серебро, золото и палладий. Чтобы устранить мешающие влияния этих элементов, экстракцию проводят при рН 5 тиосульфатом и цианидом. В обработанной пробе можно определить 0,005-0,030 мг цинка.
Определение меди химическим методом с диэтилдитиокарбаминатом свинца на приборе СФ - 101.
При взбалтывании раствора, содержащего ионы меди с бесцветным раствором диэтилдитиокарбамината свинца в четыреххлористом углероде происходит замещение свинца медью в слое органического растворителя и последний окрашивается в желто-коричневый цвет. Реакцию можно проводить в довольно кислой среде (рН 1-1,5). В этих условиях слой органического растворителя переходят только висмут, ртуть и серебро, но последние два элемента образуют с применяемым реагентом бесцветные соединения, окраска же от соединения висмута становится заметной лишь при концентрации висмута, превышающей 30 мкг/л, что встречается редко. Если, однако, содержание висмута выше указанной величины, то рекомендуется взболтать полученный раствор диэтилдитиокарбаминатов в органическом растворителе в течение 0,5 мин с 25 мл 5-6 н. раствора НС1; соединение висмута тогда разрушается, висмут (его может быть до 3 мг) переходит в водный раствор, а соединение меди остается в органическом слое.
На спектрофотометре (СФ - 101) измеряется оптическая плотность раствора элемента в дитизоне или раствора диэтилдитиокарбамината свинца в четыреххлористом углероде с известной концентрацией. Поскольку связь между концентрацией и оптической плотностью прямо пропорциональна по закону Бугера - Ламберта - Бера, то можно построить калибровочную кривую или калибровочный график в координатах оптическая плотность концентрация. В пробе с неизвестной концентрацией определяется оптическая плотность на СФ- 101, а затем по калибровочному графику находится концентрация элемента. Содержание элемента в мкг/л вычисляют по формуле: Х=с*50/ V, где с - концентрация элемента, найденная по калибровочной кривой, мг/л; - объём пробы, взятой для определения; 50 - объем, до которого была разбавлена проба, мл.
§ 2. Характеристика соков.
Считается, что соки из пакетов имеют продолжительный срок годности, поскольку в них содержится много «химии». На самом деле, производство сока начинается со сбора и заготовки фруктов и овощей. Потом на заводах готовится пюре, которое хранится и используется на протяжении года. Для сохранения витаминов, соки подвергают стерилизации, их охлаждают и разливают в стерильную упаковку. Благодаря современным технологиям все ценные ароматические вещества и клетчатка собираются и добавляются в готовый концентрированный сок. Чтобы сократить потери витаминов и полезных веществ, готовый концентрированный сок сохраняют только в замороженном виде. Уже на предприятиях концентрированные соки восстанавливают именно тем количеством воды, которая была удалена из фруктов. Никакие химические добавки при этом не используются. Помимо витаминов и органических кислот, соки богаты минеральными веществами, включая микроэлементы. Соли калия, которых много в любом плодовом соке, выводят из организма лишнюю влагу. Вот почему врачи рекомендуют овощные и фруктовые соки тем, кто страдает заболеваниями сердечно-сосудистой системы и почек, сопровождающимися отеками. Соединения железа оказываются полезными при некоторых формах малокровия.
Клетчатка и пектиновые вещества (а их особенно много в мякоти плодов) улучшают перистальтику кишечника. Но не переусердствуйте, большинство соков оказывает послабляющее действие.
Натуральные соки, особенно те, в которых не добавлен сахар, малокалорийны. Поэтому они незаменимы в рационе тех, кто собирается похудеть или уже худеет. Полезны соки и при инфекционных заболеваниях с повышенной температурой и снижением аппетита.
Несколькими годами ранее были проведены экспериментальные и клинические исследования, показавшие, что в пожилом возрасте, а также при целом ряде заболеваний - атеросклерозе, ишемической болезни сердца, ожирении - следует меньше употреблять рафинированного сахара (сахарозы). Кстати, это касается и культуристов. Так вот, было установлено, что его избыток (имеется ввиду рафинированный сахар) способствует росту жировой ткани и повышению содержания в крови холестерина.
Углеводы соков состоят в основном из глюкозы и фруктозы и в меньшей мере - сахарозы. Например, в яблочном соке фруктозы в четыре раза больше, чем сахарозы, а в вишневом - почти в пятнадцать раз.
Соки необходимы не только больным людям, но и здоровым, и в первую очередь детям и культуристам (второе предпочтительнее). Значение соков
особенно возрастает зимой и весной, когда свежих овощей и фруктов в нашем меню становится меньше.
Говорят, что апельсиновый сок богат витамином С. Несомненно, так и есть. Но это не единственный плюс апельсинового сока. В нем так же содержится много различных минералов и антиоксидантов. При ежедневном употреблении апельсинового сока, то мы можем сократить вероятность заболевания раком желудка, рта и гортани на 50%. Перед тем как пойти в солярий или перед походом на пляж - врачи рекомендуют намазать апельсиновый сок на кожу. Тогда вредное воздействие ультрафиолетовых лучей вам не грозит. Соки из пакетов гораздо хуже свежевыжатых соков. На самом деле, свежевыжатые соки, поскольку не проходят термообработку, содержат большее количество витаминов. Однако минеральных веществ в составе сока из свежих фруктов и сока из пакета приблизительно одинаковое количество. Поэтому, значительной разницы нет, к тому же не у всех есть возможность пить свежее - выжатые соки. Употребляя соки регулярно, мы стимулируем процессы обмена веществ, наш организм становится более крепким: в нем повышается сопротивляемость к инфекциям, обеспечиваем стойкость организма в стрессовых ситуациях [10].
§ 3. Характеристика тяжёлых металлов:
Медь - (лат. Сuprum), химический элемент I группы периодической системы Менделеева; атомный номер 29, атомная масса 63, 546; мягкий, ковкий металл красного цвета. Медь - необходимый для растений и животных микроэлемент. Основная биохимическая функция меди - участие в ферментативных реакциях в качестве активатора или в составе медьсодержащих ферментов. Медь поступает в окружающую среду вследствие промышленных выбросов, отходов, стоков предприятий цветной металлургии, выхлопных газов автомобилей, внесения на поля медьсодержащих удобрений и пестицидов, сжигания топлива.
Биологическая роль меди в организме очень велика. В организме беспозвоночных медь содержится в форме гемоцианина. Это вещество выполняет ту же функцию, что и гемоглобин у высших животных. Медь нужна для нормального течения процессов кроветворения. Гемоглобин содержит железо, но образование гемоглобина протекает при обязательном участии меди. Потребность взрослого человека в меди составляет около 2 мг в день. Недостаток меди в пище вызывает анемию, которая может привести к гибели организма. Ее окислительно-восстановительные превращения участвуют в различных биохимических процессах растительного и животного мира. Высшие растения легко переносят сравнительно большое поступление соединений меди из внешней среды, низшие же организмы, наоборот, чрезвычайно чувствительны к этому элементу. Самые незначительные следы соединений меди их уничтожают, поэтому растворы сульфата меди или их смеси с гидроксидом кальция (бордосская жидкость) применяют как противогрибковые средства.
Из представителей животного мира наибольшие количества меди содержатся в телах осьминогов, устриц и других моллюсков. В их крови она играет ту же роль, что железо в крови других животных. В составе белка гемоцианина она участвует в переносе кислорода. Неокисленный гемоцианин бесцветен, а в окисленном состоянии он приобретает голубовато-синюю окраску. Поэтому не зря говорят, что у осьминогов - голубая кровь. Организм взрослого человека содержит около 100 мг меди, сосредоточенной, в основном, в белках, только содержание железа и цинка выше. Ежедневная потребность человека в меди составляет около 3-5 мг.
Однако медь приносит не только пользу, но и вред. Медь относится к высокотоксичным металлам. Ионы меди по сравнению с другими металлами активнее реагируют с аминокислотами и белками, образуя наиболее устойчивые комплексы, нарушая, таким образом, их каталитическую функцию. Соли меди повышают проницаемость мембран митохондрий, разрушая эритроциты; вызывают расстройства нервной системы, печени, снижают иммунную реакцию организма, поражают зубы и слизистую оболочку рта, вызывают гастриты и язвенную болезнь желудка [11].
Цинк - (лат. Zincum), химический элемент II группы периодической системы Менделеева, атомный номер 30, атомная масса - 65,409. В чистом виде — довольно пластичный серебристо-белый металл. Обладает гексагональной решеткой с параметрами а = 0,26649 нм, с = 0,49468 нм. При комнатной температуре хрупок, при сгибании пластинки слышен треск от трения кристаллитов (обычно сильнее, чем «крик олова»). При 100—150°С цинк пластичен. Примеси, даже незначительные, резко увеличивают хрупкость цинка. Типичный амфотерный металл. Стандартный электродный потенциал -0,76 В, в ряду стандартных потенциалов расположен до железа.
Цинк встречается в животном организме, сосредотачиваясь преимущественно в печени, почках, половых органах, панкреатической железе и гипофизе. В норме в литре морской воды содержится не меньше 5 мкг цинка, однако в последние годы, в связи с загрязнением окружающей среды, его содержание повысилось в некоторых прибрежных водах до 46 мкг\л. В таком количестве он подавляет фотосинтез всех планктонных растительных организмов [12].
Цинк необходим для продукции спермы и мужских гормонов.
необходим для метаболизма витамина Е, который является предшественником половых гормонов и включается в продукцию тестостерона, важен для нормальной деятельности простаты. Цинк в организме входит в состав гормона инсулина, а также он осуществляет каталитическое действие (ускоряет разложение бикарбонатов в крови и тем самым даёт возможность процессу дыхания и газообмену протекать с надлежащей быстротой). Он усиливает действие гормонов гипофиза. Человек и животные редко страдают от недостатка цинка, так как обычный пищевой рацион, как правило, обеспечивает организм необходимым количеством этого элемента. Суточная потребность человека в цинке достигает 0,3 мг на 1 кг массы тела.

Глава 3. Результаты исследований и их обсуждение
Для исследования отбирались пробы натуральных соков различных марок «Апельсиновый», подлежащих реализации в торговых точках г. Семей: «Айналайн», «Рiсо», «5+», «Jiсу», «Самый сок», « Нектар солнечный», «ВВ», «Кaribа», Тонус, Ра1ma Juice.
Определение тяжёлых металлов проводилось фотоколориметрическим методом с диэтилдитиокарбаминатом свинца для меди и дитизоном для цинка.

Апельсиновый сок марок: «Jiсу», «Нектар солнечный» представляют собой чистые напитки на рынке с точки зрения содержания цинка и меди. Превышают показатели по тяжелым металлам соки «Тонус», «ВВ», « Ра1ma Juice», «Айналайн», «Рiко», «5+», «Самый сок», «Кaribа».
Выводы и рекомендации

Исследование по определению меди и цинка в апельсиновом соке различных торговых марок позволяет сделать следующие выводы:
1. Содержание цинка и меди не превышает ПДК в соках «Jiсу», «Нектар солнечный».
2. Концентрация цинка и меди превышает ПДК в соках «Тонус», «ВВ», « Ра1ma Juice», «Айналайн», «Рiко», «5+», «Самый сок», «Кaribа».
3. Соки, содержащие повышенные концентрации меди и цинка не рекомендуются к употреблению, так как тяжёлые металлы, накапливаясь в организме, могут привести к развитию ряда заболеваний.

Список литературы
1.Панин М.С, Экология Казахстана. Семипалатинск, 2005. Бондарев Л.Г.. Ландшафты, металлы и человек. М.,1976
2.Бондарев Л.Г.. Ландшафты, металлы и человек. М.,1976
3. Муравьев А.Г., и др., Оценка экологического состояния почвы. Санкт-Петербург «Крисмас +». 2000,с - 40.
4. Торлопова И. Определение тяжёлых металлов в овощах и молоке. Российская газета №40033, 2002.
5. Панин М.С. А.В. Мусабекова, Свинец в питьевых водах Усть-Каменогорска. Алматы, Поиск, серия естественных наук, №3, 2007, с 68-73.
6.Торопов А. С.Содержание тяжёлых металлов в питьевой воде, Материалы Международной экологической конференции , 2008.
7. Лурье Ю.Ю., Унифицированные методы анализа вод. М.: 1971
8. Сибиркина А.Р.Метод проб и пробоподготовка к химическому анализу объектов окружающей среды,Семей - 2004.
9. Плохинский П. А. Биометрия. - М: Изд-во Московского ун-та, 1970,- 367с
10. Эйхлер В., Яды к нашей пище. М., «Мир», 1993. Николаев Л.А.., «Химия
жизни». М., «Просвещение», 1973.
11. Николаев Л.А.., «Химия жизни». М., «Просвещение», 1973.
12. Барковский ЕВ.. Введение в химию биогенных элементов и химический анализ.Минск, «Высшая школа», 1997.