Гигиеническое нормирование содержания тяжелых металлов в объектах окружающей среды
В табл. 2.12 представлены ПДК тяжелых металлов и мышьяка в пищевых
продуктах.
Таблица 2.12
ПДК тяжелых металлов в продовольственном сырье и пищевых продуктах [22]
Пищевые продукты
|
Металлы, мг/кг
|
Pb
|
Cd
|
As
|
Hg
|
Cu
|
Zn
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
Хлебобулочные и кондитерские
изделия
|
Зерновые
|
0,5 (0,3)
|
0,1 (0,03)
|
0,2
|
0,03
|
10
|
50
|
Зернобобовые
|
0,5 (0,3)
|
0,1 (0,03)
|
0,3
|
0,02
|
10
|
50
|
Крупы
|
0,5 (0,3)
|
0,1 (0,03)
|
0,2
|
0,03
|
10
|
50
|
Мука, кондитерские изделия
|
0,5 (0,3)
|
0,1 (0,03)
|
0,2
|
0,02
|
10
|
50
|
Хлеб
|
0,3
|
0,05
|
0,1
|
0,01
|
5
|
25
|
Соль поваренная
|
2
|
0,1
|
1
|
0,01
|
3
|
10
|
Сахар-песок
|
1
|
0,05
|
0,5
|
0,01
|
1
|
3
|
Орехи (ядро)
|
0,5
|
0,1
|
0,3
|
0,03
|
20
|
50
|
Конфеты
|
1
|
0,1
|
0,5
|
0,01
|
15
|
30
|
Какао-порошок и шоколад
|
1
|
0,5
|
1
|
0,01
|
50
|
70
|
Печенье
|
0,5
|
0,1
|
0,3
|
0,02
|
10
|
30
|
Молочные изделия
|
Молоко, кисломолочные изделия
|
0,05
|
0,03 (0,02)
|
0,05
|
0,05
|
1
|
5
|
Молоко консервированное
|
0,3
|
0,1
|
0,15
|
0,015
|
3
|
15
|
Молоко сухое
|
0,05
|
0,03
|
0,05
|
0,005
|
1
|
5
|
Сыры, творог
|
0,3
|
0,2
|
0,2
|
0,03
|
4
|
50
|
Масло сливочное, жиры животные
|
0,1
|
0,03
|
0,1
|
0,03
|
0,5
|
2
|
Растительные продукты
|
Масло растительное
|
0,1
|
0,05
|
0,1
|
0,05
|
-
|
5
|
Маргарин и кулинарные жиры
|
0,1
|
0,05
|
0,1
|
0,05
|
1
|
10
|
Овощи свежие и свежезамороженные
|
0,5
|
0,03
|
0,2
|
0,02
|
5
|
10
|
Фрукты, ягоды свежие и
свежезамороженные
|
0,4
|
0,03
|
0,2
|
0,02
|
5
|
10
|
Грибы свежие, консервированные и
сухие
|
0,5
|
0,1
|
0,5
|
0,05
|
10
|
20
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание.
В скобках указаны ПДК для детского и диетического питания
Следует
отметить, что одним из факторов, приводящих к увеличению попадающего в организм
кадмия, является курение. С каждой сигаретой курильщики вдыхают 0,1 – 0,2 мкг
кадмия. Некоторые металлы попадают в пищевые продукты при контакте с
металлической посудой, оборудованием, упаковкой и т.д.
Для
достижения норм ПДК следует применять такие агротехнические приемы, как
известкование и внесение минеральных и органических удобрений в почву. Среди
биологических приемов следует выделить выращивание толерантных сортов и
культур, используемых в пищу или в качестве корма для животных. Содержание
тяжелых металлов в овощах и картофеле существенно снижается при кулинарной
обработке [19].
Необходимо
внедрить в практику отражение в сертификате каждого продукта, продаваемого
обязательно в упаковке, не только состава и калорийности, но и количества
основных токсикантов с указанием норм ПДК. В настоящее время в нашей стране контроль
над безопасностью пищевых продуктов нельзя признать удовлетворительным.
2.5
КОРМА ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ
Необходимость
в сохранении здоровья населения предусматривает нормирование содержания тяжелых
металлов в пищевых продуктах. Использование человеком в пищу продуктов
животноводства (мясо, молоко, яйца) также должно предусматривать использование
экологически чистой продукции, что может быть достигнуто нормированием
содержания токсичных веществ, в частности тяжелых металлов, в кормах для
сельскохозяйственных животных.
В
табл. 2.13 представлены данные по временному максимально-допустимому уровню
(МДУ) некоторых химических элементов в кормах, утвержденные Главным управлением
ветеринарии Госагропрома СССР в 1987 году [23].
Однако
следует отметить, что физиологические потребности в металлах у растений разные,
что приводит к большому разбросу содержания тяжелых металлов в растительности
даже на незагрязненных почвах (табл. 2.14) [24]
Таблица 2.13
Временный
максимально-допустимый уровень (МДУ) некоторых химических элементов в кормах
для сельскохозяйственных животных (мг/кг корма)
Элемент
|
Комбикорма
|
Зерно и зерно-фураж
|
Грубые и сочные корма
|
Корне-клубне-плоды
|
Свиньи
|
Птица
|
Крупный и мелкий рогатый скот
|
Откор-мочная
|
Яйценоская
|
Откор-мочный
|
Молочный
|
Hg
|
0,1
|
0,1
|
0,05
|
0,1
|
0,05
|
0,1
|
0,05
|
0,05
|
Cd
|
0,4
|
0,4
|
0,30
|
0,4
|
0,30
|
0,3
|
0,30
|
0,30
|
Pb
|
3,0
|
5,0
|
3,00
|
5,0
|
3,00
|
5,0
|
5,00
|
5,00
|
As
|
1,0
|
1,0
|
0,50
|
1,0
|
0,50
|
0,5
|
0,50
|
0,50
|
Cu
|
80,0
|
80,0
|
80,00
|
30,00
|
30,00
|
30,0
|
30,00
|
30,00
|
Zn
|
100,0
|
100,0
|
50,00
|
100,00
|
50,00
|
50,0
|
50,00
|
100,00
|
Fe
|
200,0
|
200,0
|
100,0
|
200,0
|
100,00
|
100,0
|
100,00
|
100,00
|
Sn
|
1,0
|
1,0
|
0,50
|
1,0
|
0,50
|
0,5
|
0,50
|
0,50
|
Ni
|
3,0
|
3,0
|
1,00
|
3,0
|
1,00
|
1,0
|
3,00
|
3,00
|
Se
|
1,0
|
1,0
|
0,50
|
1,0
|
0,50
|
0,5
|
1,00
|
1,00
|
Cr
|
1,0
|
1,0
|
0,50
|
1,0
|
0,50
|
0,5
|
0,50
|
0,50
|
Mo
|
3,0
|
3,0
|
2,00
|
3,0
|
2,00
|
2,0
|
2,00
|
2,00
|
Co
|
2,0
|
3,0
|
2,00
|
3,0
|
2,00
|
1,0
|
1,00
|
2,00
|
Таблица 2.14
Содержание
тяжелых металлов в растительности на незагрязненных почвах (усредненные данные)
Элемент
|
Содержание,
мг/кг сухого
вещества
|
|
Элемент
|
Содержание,
мг/кг сухого
вещества
|
Sr
|
113,3
|
Mo
|
0,88
|
Mn
|
104,8
|
Cd
|
0,78
|
Zn
|
53,3
|
Sc
|
0,57
|
Cu
|
9,9
|
Co
|
0,34
|
Ni
|
8,1
|
Sn
|
0,18
|
Pb
|
4,1
|
Hg
|
0,047
|
Cr
|
1,3
|
|
|
Из сопоставления данных табл. 2.13 и табл. 2.14 следует, что
содержания металлов на уровне МДУ или превышающем его характерно для таких
металлов как Ni, Cr, Cd и Hg. Как низкое содержание металлов в
почве, так и высокое может приводить к снижению урожайности растений.
Нормальное содержание обеспечивает максимальный урожай.
В табл. 2.15 представлены данные по нормированию содержания
тяжелых металлов в растениях [24].
Таблица 2.15
Нормирование содержания тяжелых металлов в растениях, (мг/кг сухого
вещества)
Элемент
|
Содержание
|
дефицитное
|
нормальное
|
токсичное
|
Fe
|
<50
|
50-240
|
?
|
Mn
|
<20
|
25-250
|
>500
|
Zn
|
<20
|
25-250
|
>400
|
Cu
|
<5
|
6-15
|
>20
|
Pb
|
-
|
2-14
|
-
|
Co
|
-
|
0-2
|
>100
|
Ni
|
-
|
0-8
|
>80
|
Cd
|
-
|
0-0,5
|
>100
|
Mo
|
<0,1
|
0,5-5
|
?
|
Cr
|
-
|
0-0,5
|
?
|
Представленные
данные подтверждают вывод о том, что нормальный уровень содержания тяжелых
металлов в растениях для некоторых металлов может превышать МДУ.
Тот
факт, что содержание тяжелых металлов в сельскохозяйственных растениях может
превышать МДУ, при выращивании на почвах с содержанием тяжелых металлов ниже
МДУ, отмечен также в работе [25] на примере таких растений, как пшеница,
ячмень, кукуруза и луговые травы. В этой же работе показано, что основная масса
тяжелых металлов концентрируется в надземных и даже на незагрязненных почвах
(табл. 2.14) [25] частях растений, т.е. отчуждается с урожаем. Часть их
концентрируется в корневых системах и вновь поступает в почву при разложении
корневых остатков.
При
антропогенном загрязнении почвы тяжелыми металлами их содержание в кормах может
стать выше значений МДУ.
Растения,
произрастающие в условиях избытка тяжелых металлов, разделяют на 3 группы:
накопители, исключители и индикаторы. Накопители отличаются повышенным
содержанием металла в растительных органах независимо от его концентрации в
почве. У исключителей поступление токсикантов в надземную массу задерживается и
остается на низком уровне в широком диапазоне концентраций этих элементов во
внешней среде. И только при содержании выше критического уровня начинается
неограниченное поступление загрязнителей в растения, когда его механизмы
нарушаются. У индикаторов поглощение и транспорт тяжелых металлов в надземную
часть пропорционально их концентрации в почве [26].
Чувствительность
растений к действию тяжелых металлов имеет практическое значение. С одной
стороны необходимо выявить растения, наиболее чувствительные к загрязнению
почв, для определения опасного уровня загрязнения, что тесно связано с
нормированием содержания в них тяжелых металлов. С другой стороны, необходимо
найти наиболее устойчивые к токсикантам культуры для безопасного использования
загрязненных почв.
Что
же делать с сельскохозяйственной продукцией, содержащей тяжелые металлы в
количествах, в несколько раз превышающих установленные нормативы? По мнению
авторов работы [27] существуют только два возможных варианта: первый –
уничтожить выращенную сельскохозяйственную продукцию, второй – перемешать
грязную продукцию с чистой.
Выводы
1.
Рассмотрены основные принципы нормирования качества окружающей природной среды.
Объектами охраны окружающей природной среды являются природные объекты,
природные ресурсы и природные комплексы. К природным объектам относятся земля,
недра, воды, леса, животный мир, воздух. Природные ресурсы являются источниками
потребления природы человеком и делятся на исчерпаемые и неисчерпаемые,
возобновляемые и невозобновляемые. Природные комплексы- территории, на которых
функционирует несколько природных объектов (заповедники, национальные парки,
редкие ландшафты), находящихся под охраной закона.
2.
Показано, что нормирование качества окружающей природной среды - это
деятельность по установлению нормативов предельно допустимых воздействий
человека и сохранения растительного и животного мира. Гигиеническое
нормирование охватывает также производственную и жилично - бытовую сферу жизни
человека.
3.
Среди различных токсических веществ, загрязняющих воду, воздух и почву,
проявляющие высокую токсичность при очень низких концентрациях.
Показано,
что основной путь поступления тяжелых металлов в окружающую среду - это
антропогенная деятельность человека, связанная с промышленными предприятиями по
их добыче, переработке и использованию. Рассмотрены основные сведения о
негативном воздействии соединений некоторых тяжелых металлов (меди, цинка,
свинца, мышьяка, хрома, марганца, железа, кобальта и никеля). На организм
человека.
4.
Рассмотрены и проанализированы значения предельно – допустимых концентраций
(ПДК) тяжелых металлов в воздухе, воде и почве. Отдельно проанализированы
значения ПДК в пищевых продуктах, употребляемых человеком , и в кормах
сельскохозяйственных животных. Показано, что для обеспечения безопасности и
здоровья людей необходим более тщательный контроль за содержанием тяжелых
металлов.
Приложение
Краткий
словарь экологических терминов
Биосфера
– оболочка Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов
проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба.
Вода
очищенная – вода, доведенная до содержания в ней количества примесей, не
превышающего естественного фона или допустимой величины.
Вода
чистая – вода, не содержащая загрязнений. С санитарной точки зрения В.ч. – не
вызывающая у человека ухудшения здоровья.
Деградация
– постепенное ухудшение, утрата исходных качеств.
Доза
предельно допустимая (ПДД) – максимальное количество вредного агента,
проникновение которого в организмы (через дыхание, пищу и т.д.) или их
сообщества еще не оказывает на них пагубного влияния. Устанавливается
единовременная ПДД и ПДД за определенный промежуток времени (час, день и т.п.).
Доза
токсичная – минимальное количество вредного агента, приводящее к заметному
отравлению организма.
Загрязнение
антропогенное – загрязнение, возникающее в результате хозяйственной
деятельности людей.
Загрязнение
трансграничное – загрязнение среды, охватывающее территорию нескольких
государств или целые континенты и формирующееся за счет трансграничного
переноса загрязнителей.
Зона
санитарно-защитная – полоса, отделяющая промышленное предприятие от селитебной
территории (населенного пункта).
Зона
жилая (селитебная) – район населенного пункта, предназначенный исключительно
или почти исключительно для размещения жилья с выводом из него или запрещением
строительства в нем промышленных объектов.
Канцероген
– вещество или физический агент, способствующие развитию злокачественных
новообразований или их возникновению.
Количество
предельно допустимые остаточные (ПДОК) – количества вредных веществ в пищевых
продуктах, способных к накоплению в рыбе и др. организмах.
Концентрация
максимальная разовая – концентрация загрязнителя в воздухе (населенных мест),
не вызывающая рефлекторных реакций в организме человека.
Концентрация
среднесуточная предельно допустимая – концентрация загрязнителя в воздухе, не
оказывающая на человека прямого или косвенного вредного воздействия при
круглосуточном вдыхании.
Лимитирующий
(ограничивающий) фактор – ограничитель для течения какого-либо процесса или
существования организма.
Лимитирующий
признак вредности – признак, характеризующийся наименьшей безвредной
концентрацией вещества в воде.
Локальный
– относящийся к ограниченной местности.
Нормирование
качества среды (воды, воздуха, почвы) – установление пределов, в которых
допускается изменение ее естественных свойств. Обычно норма определяется по
реакции самого чуткого к изменениям среды вида организмов (организм -
индикатора), но могут устанавливаться также санитарно-гигенические и
экономически целесообразные нормативы.
Среда
обитания – совокупность конкретных абиотических и биотических условий, в
которых обитает данная особь, популяция или вид.
Сток
загрязненный – сточные воды, содержащие примеси в количествах, превышающих ПДК.
Токсические
вещества – ядовитые вещества.
Толерантность
– способность организма переносить неблагоприятное влияние того или иного
фактора среды.
Экология
– наука, изучающая взаимоотношения живых организмов между собой и окружающей
средой.
Доза
летальная (абсолютная)LD – минимальное количество вредного агента, попадание
которого в организм неминуемо приводит к его смерти.
Литература
1. Израэль Ю.А Экология и
контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984. 560 с.
2. Опекунов А.Ю
Экологическое нормирование. СПб.: ВнииОкеология, 2001. 216 с.
3. Цветкова Л.И., Алексеев
М.И. и др. Экология. СПб.: Химиздат, 2001. 552 с.
4. Ахметов Т.Г, Порфирьева
Р.Т. Химическая технология неорганических веществ. т. 1. М.: Высшая школа,
2002. 688 с.
5. Ахметов Т.Г, Порфирьева
Р.Т. Химическая технология неорганических веществ. т. 2. М.: Высшая школа,
2002. 533 с.
6. Пестриков С.В,
Красногорская Н.Н., Сапожникова Е.Н., Исаева О.Ю. Снижение экологической
опасности металлсодержащих сточных вод. Уфа.: Изд-во УГАТУ, 2006. 252 с.
7. Заславский Е.М. О
Нормирования в области охраны окружающей среды // Экология производства. 2006.
№6. С. 58 – 64.
8. Беспамятнов Г.П.
Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе и воде. Л.: Химия,
1975. 456 с.
9. Кобата – Пендиас А.,
Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир, 1989. 439 с.
10. Саэт Ю.Э., Ревич Б.А.,
Янин Е.П. и др. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1990. 334 с.
11. СанПиН 2.1.1.573 – 96
«Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения
и удобрения».
12. Ильин В.Б. Оценка
существующих экологических нормативов содержания тяжелых металлов в почве //
Агрохимия. 2000. №9. С. 74 – 80.
13. Матвеев Ю.М., Прохоров
А.Н. Проблемы экологического нормирования содержания химических соединений в
почвах различных типов // Тезисы докладов международной конференции «Проблемы
антропологического почвообразования». т. 3. 1997. С. 53 – 56.
14. Алексеева А.С. Влияние
применения нетрадиционных органических удобрений на накопление тяжелых металлов
и биологическую активность дерново-подзолистых супесчаных почв. Дисс. канд.
биол. Наук. Москва, МГУ, 2002. 145с.
15. Обухов А.И.
Методические основы разработки ПДК ТМ и классификация почв по загрязнению.
Система методов изучения почвенного покрова, деградированного под влиянием
химического загрязнения. М.: Мир, 1992. 20 с.
16. Аристархов А.Н.
Оптимизация питания растений и применения удобрений в агроэкосистемах.
М.:ЦИНАО, 2000. 524 с.
17. Габович Р.Д.,
Припутина Л.С. Гигиенические основы охраны продуктов питания от вредных
химических вещств. Киев.: Здоровье, 1987. 248 с.
18. Рейли К. Металлические
загрязнения пищевых продуктов. М.: Агропромиздат, 1985. 183 с.
19. Черников В.А.,
Алексахин В.М., Голубев А.В. и др. Агроэкология. М.: Колосс, 2000. 536 с.
20.Кузубова Л.И.
Токсиканты в пищевых продуктах // Аналитический обзор. Новосибирск, 1990. 127
с.
21. Майстренко В.Н.,
Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг
суперэкотоксикантов. М.: Химия, 1996. 319с.
22. Скибенко В.В., Вихрова
О.Е. Регламентация загрязняющих веществ в биосфере. М.: Инфермэлектро, 2003.
48с.
23. СанПиН 2.1.7.573 – 96
«Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения
и удобрения».
24. Ильин В.Б. Тяжелые
металлы в системе почва-растение. Новосибирск.: Наука, 1991. 151 с.
25. Фирсова В.П., Павлова
Т.С., Тощев В.В, Прокопович Е.В. Сравнительное изучение содержания тяжелых
металлов в лесных, луговых и пахотных почвах лесостепного Зауралья // Экология.
1997. №2. С. 96 – 101.
26. Алексеев Ю.В. Тяжелые
металлы в почвах и растениях. Л.: Агропромиздат, 1987.142 с.
27. Мильчакова О.В.,
Иванов А.И., Тяжелые металлы в сельскохозяйственных растениях // Экология и
промышленность России. 2000. №9.С.38 – 40.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|
|