Вредное воздействие тяжелых металлов на организм человека 
В последние десятилетия концентрации свинца в окружающем
воздухе сократились: в период 1990–2003 годов уровни содержания свинца в
воздухе сократились на 50–70% в Европе. Аналогичным образом сократились уровни
атмосферного осаждения.
Ежегодные объемы поступления свинца в верхние слои почвы в
результате ТЗВБР и в связи с использованием минеральных и органических
удобрений имеют практически одинаковый порядок величины и изменяются между
странами, а также в зависимости от объема сельскохозяйственной деятельности.
Это поступление является относительно небольшим в сравнении с уже накопленными
запасами свинца, поступающими из природных источников и в результате
ресуспендирования. Однако ТЗВБР может в значительной степени повышать
содержание свинца в сельскохозяйственных культурах в результате
непосредственного осаждения. Хотя объемы его поглощения через корни растений
являются относительно небольшими, в долгосрочной перспективе особую озабоченность
вызывает рост концентраций свинца в почве, которому следует препятствовать
ввиду возможной опасности воздействия низких концентраций свинца на здоровье
человека. Поэтому объемы атмосферных выбросов свинца следует поддерживать на
максимально возможном низком уровне.
Содержание свинца
в магматических породах позволяет отнести его к категории редких металлов. Он
концентрируется в сульфидных породах, которые встречаются во многих местах в
мире. Свинец легко выделить путем выплавки из руды. В природном состоянии он
обнаруживается в основном в виде галенита (РbS).
Свинец,
содержащийся в земной коре, может вымываться под воздействием атмосферных
процессов, переходя постепенно в океаны. Ионы Рb 2+ довольно нестабильны, и
содержание свинца в ионной форме составляет всего 10 –8 %. Однако он
накапливается в океанских осадках в виде сульфитов или сульфатов. В пресной
воде содержание свинца гораздо выше и может достигать 2 х 10 –6 %, а
в почве примерно такое же количество, что и в земной коре (1,5 х 10 –3 %)
из-за нестабильности этого элемента в геохимическом цикле.
Свинцовые руды
содержат 2-20 % свинца. Концентрат, получаемый флотационным способом, содержит
60-80 % Рb. Его нагревают для удаления
серы и выплавляют свинец. Такие первичные процессы крупномасштабны. Если же для
получения свинца используют отходы, процессы выплавки называют вторичными.
Ежегодное мировое потребление свинца составляет более 3 млн. т, из них 40 %
используют для производства аккумуляторных батарей, 20% -для производства
алкила свинца - присадки к бензину, 12% применяют в строительстве, 28 % для
других целей.
Ежегодно в мире в
результате воздействия атмосферных процессов мигрирует около 180 тыс. т
свинца. При добыче и переработке свинцовых руд теряется более 20 % свинца. Даже
на этих стадиях выделение свинца в среду обитания равно его количеству,
попадающему в окружающую среду в результате воздействия на магматические породы
атмосферных процессов.
Наиболее
серьезным источником загрязнения среды обитания организмов свинцом являются
выхлопы автомобильных двигателей. Антидетонатор тетраметил - или
тетраэтилсвинеп - прибавляют к большинству бензинов, начиная с 1923 г., в
количестве около 80 мг/л. При движении автомобиля от 25 до 75% этого свинца в
зависимости от условий движения выбрасывается в атмосферу. Основная его масса
осаждается на землю, но и в воздухе остается заметная ее часть.
Свинцовая пыль не
только покрывает обочины шоссейных дорог и почву внутри и вокруг промышленных
городов, она найдена и во льду Северной Гренландии, причем в 1756 г. содержание
свинца во льду составляло 20 мкг/т, в 1860 г. уже 50 мкг/т, а в 1965 г. - 210
мкг/т.
Активными
источниками загрязнения свинцом являются электростанции и бытовые печи,
работающие на угле.
Источниками
загрязнения свинцом в быту могут быть глиняная посуда, покрытая глазурью;
свинец, содержащийся в красящих пигментах.
Свинец не
является жизненно необходимым элементом. Он токсичен и относится к I классу
опасности. Неорганические его соединения нарушают обмен веществ и являются
ингибиторами ферментов (подобно большинству тяжелых металлов). Одним из
наиболее коварных последствий действия неорганических соединений свинца
считается его способность заменять кальций в костях и быть постоянным
источником отравления в течение длительного времени. Биологический период
полураспада свинца в костях - около 10 лет. Количество свинца, накопленного в
костях, с возрастом увеличивается, и в 30-40 лет у лиц, по роду занятий не
связанных с загрязнением свинца, составляет 80-200 мг.
Органические
соединение свинца считаются ещё более токсичными, чем неорганические.
Вдыхаемая пыль
примерно на 30-35 % задерживается в легких, значительная доля её всасывается
потоком крови. Всасывания в желудочно-кишечном тракте составляют в целом 5-10
%, у детей – 50 %. Дефицит кальция и витамина Д усиливает всасывание свинца.
Вследствие
глобального загрязнения окружающей среды свинцом он стал вездесущим компонентом
любой пищи и кормов. Растительные продукты в целом содержат больше свинца, чем
животные.
2.5. Кадмий
Кадмий, цинк и
медь являются наиболее важными металлами при изучении проблемы загрязнений, так
они широко распространены в мире и обладают токсичными свойствами. Кадмий и
цинк (так же как свинец и ртуть) обнаружены в основном в сульфидных осадках. В
результате атмосферных процессов эти элементы легко попадают в океаны. В
почвах содержится приблизительно 4,5х10 –4 %. Растительность
содержит различное количество обоих элементов, но содержание цинка в золе
растений относительно высоко –0,14;, так как этот элемент играет существенную
роль в питании растений.
Около 1 млн. кг
кадмия попадает в атмосферу ежегодно в результате деятельности заводов по его
выплавке, что составляет около 45 % общего загрязнения этим элементом.
52 % загрязнений попадают в результате сжигания или переработки изделий,
содержащих кадмий. Кадмий обладает относительно высокой летучестью, поэтому он
легко проникает в атмосферу.
Попадание кадмия
в природные воды происходит в результате применения его в гальванических
процессах и техники. Наиболее серьёзные источники загрязнения воды цинком –
заводы по выплавке цинка и гальванические производства.
Потенциальным
источником загрязнением кадмием являются удобрения. При этом кадмий внедряется
в растения, употребляемые человеком в пищу, и в конце цепочки переходят в
организм человека. Кадмий и цинк легко проникают в морскую воду и океан через
сеть поверхностных и грунтовых вод.
Кадмий
накапливается в определённых органах животных (особенно в печени и в почках).
Кадмий и его
соединения относятся к I классу опасности. Он проникает в
человеческий организм в течение продолжительного периода. Вдыхание воздуха в
течение 8 часов при концентрации кадмия 5 мг/м3 может привести к
смерти.
При хроническом
отравлении кадмием в моче появляется белок, повышается кровяное давление.
При исследовании
присутствия кадмия в продуктах питания было выявлено, что выделения
человеческого организма редко содержат столько же кадмия, сколько было
поглощено. Единого мирового мнения относительно приемлемого безопасного
содержания кадмия в пище сейчас нет.
Одним их
эффективных путей предотвращения поступления кадмия в виде загрязнений состоит
в введении контроля за содержанием этого металла в выбросах плавильных заводов
и других промышленных предприятий.
Почки и кости являются целевыми органами, подвергающимися наибольшему воздействию
окружающей среды. В число основных видов критического воздействия входят:
a) повышенное содержание белков с низким молекулярным весом в моче в результате
повреждения проксимальных тубулярных клеток и
b) увеличение опасности остеопороза.
Сообщалось также о повышенной опасности рака легких в результате воздействия
через дыхательные пути в ходе осуществления профессиональной деятельности.
Запас безопасности между содержанием кадмия в суточном рационе, который
не оказывает какого-либо воздействия, и содержанием, которое может привести к возникновению
последствий, является весьма малым, а для групп населения, подверженных
высокому уровню воздействия, – практически нулевым. В группы населения,
подверженные риску, входят престарелые лица, диабетики и курильщики. Женщины
могут быть подвержены более высокой опасности ввиду того, что с учетом более
низкого содержания железа в их организмах они поглощают по сравнению с мужчинами
более значительные объемы кадмия при одинаковом уровне воздействия.
Пища является основным источников воздействия кадмия на все группы
населения (более чем 90% общего объема поступления в организмы некурящих). В
сильно загрязненных районах пыль, содержащаяся в окружающем воздухе, может в
значительной степени загрязнять сельскохозяйственные культуры и оказывать
воздействие через дыхательные и пищеварительные тракты.
Ежегодные объемы поступления кадмия в верхние слои почвы в результате
ТЗВБР и в связи с использованием минеральных и органических удобрений имеют
приблизительно одинаковый порядок величины. Это поступление увеличивает уже
имеющиеся и нередко относительно значительные объемы кадмия, содержащиеся в
верхних слоях почвы.
Несмотря на сокращение выбросов кадмия, его концентраций в окружающем
воздухе и уровней его осаждения, недавно опубликованные данные не
свидетельствуют об уменьшении содержания кадмия в организмах некурящих в
течение последнего десятилетия. Результаты исследований баланса кадмия в
верхних слоях пахотной почвы свидетельствуют о том, что поступление кадмия
по-прежнему превышает его удаление.
Кадмий накапливается в почвах и водосборных бассейнах при определенных
условиях состояния окружающей среды и тем самым увеличивает риск будущего
воздействия через пищевые продукты. В этой связи с учетом малого запаса
безопасности следует приложить все силы для дальнейшего сокращения атмосферных
выбросов кадмия и других видов поступления кадмия в почву.
Разговор о кадмии
должен быть особым. Л.Г. Бондарев приводит тревожные данные шведского
исследователя М. Пискатора о том, что разница между содержанием этого
вещества в организме современных подростков и критической величиной, когда
придется считаться с нарушениями функции почек, болезнями легких и костей,
оказывается очень малой. Особенно у курильщиков. Табак во время своего роста
очень активно и в больших количествах аккумулирует кадмий: его концентрация в
сухих листьях в тысячи раз выше средних значений для биомассы наземной
растительности. Поэтому с каждой затяжкой дымом вместе с такими вредными
веществами, как никотин и окись углерода, в организм поступает и кадмий. В
одной сигарете содержится от 1,2 до 2,5 мкг этого яда. Мировое производство
табака, по данным Л.Г. Бондарева, составляет примерно 5,7 млн. т
в год. Одна сигарета содержит около 1 г табака. Следовательно, при
выкуривании всех сигарет, папирос и трубок в мире в окружающую среду выделяется
от 5,7 до 11,4 т кадмия, попадая не только в легкие курильщиков, но и в
легкие некурящих людей.
Заканчивая
краткую справку о кадмии, необходимо отметить еще и то, что это вещество
повышает кровяное давление. Относительно большее количество кровоизлияний в
мозг в Японии, по сравнению с другими странами, закономерно связывают в том
числе и с кадмиевым загрязнением, которое в Стране восходящего солнца является
очень высоким.
2.6. Тяжелые металлы
Марганец забивает канальцы нервных
клеток. Снижается проводимость нервного импульса, как следствие повышается
утомляемость, сонливость, снижается быстрота реакции, работоспособность,
появляются головокружение, депрессивные, подавленные состояния. Особенно опасны
отравления марганцем у детей и эмбрионов (когда женщина беременна) - приводит к
идиотии. Из 100 детей, матери которых во время беременности подверглись
отравлению марганцем, 96-98 рождаются идиотами. Есть также теория, что
токсикозы на ранних и поздних сроках беременности вызываются марганцем. В
водопроводной воде - избыток марганца. Кроме воды марганец содержится в воздухе
из-за производственных выбросов. В природе марганец затем накапливается в
грибах и растениях, попадая, таким образом, в пищу. Марганец почти невозможно
вывести из организма; очень тяжело диагностировать отравление марганцем, т.к. симптомы
очень общие и присущи многим заболеваниям, чаще же всего человек просто не
обращает на них внимания. Природное содержание марганца в растениях,
животных и почвах очень высоко. Основные области производства марганца –
производство легированных сталей, сплавов, электрических батарей и других
химических источников тока. Присутствие марганца в воздухе сверх нормы
(среднесуточная ПКД марганца в атмосфере – воздухе населённых мест – составляет
0,01 мг/м3) вредно влияет на организм человека, что выражается в
прогрессирующем разрушении центральной нервной системы. Марганец относится ко II классу опасности.
Алюминий так же оказывает общее
отравляющее и засоряющее действие на организм человека. В водопроводной воде
его избыток связан с тем, что излишки железа на водозаборе удаляют сульфатом
алюминия. Реагируя с ионами железа, сульфат алюминия дает нерастворимый осадок,
в который выпадает, в принципе и железо, и алюминий, но в реальности в воде
остается и железо, и алюминий.
Селен не содержится в природной
воде Новосибирска. Селен необходим человеку в очень малых дозах, при малейшем
превышении дозы он превращается в канцероген, мутаген и токсин. Человеку можно
безопасно восполнить недостаток селена с помощью специальных минеральных
комплексов; селен также содержится в морской капусте.
Железо бывает в природе в трех
состояниях - молекулярное железо F0(когда оно куском), Fe2+ - необходимо в
организме человека как переносчик кислорода (в молекуле гемоглобина 4 иона F2+)
и F3+ - вредное для человека - оно и есть ржавчина. Железо необходимо организму
человека, но только в определенной пропорции и в виде иона F2+. В водопроводной
воде большой избыток железа, т.к. в природной воде Новосибирска его много, плюс
ржавые трубы, по которым течет вода к потребителям.
Кальций необходим в организме
человека для строения костной ткани (зубы, кости), мышечной ткани (мышцы, мышца
сердца), поддержания проводящей функции нервной ткани. При избытке кальций
нейтрален по отношению к организму человека, однако, это снижает качество воды
- соли кальция образуют накипь и мутность воды.
Магний необходим для нормальной
деятельности нервных клеток. Однако, его количество в воде должно быть
ограниченно, т.к. при избытке он действует на подобие марганца - засоряет
канальцы нервных клеток, только он менее активен и проще выводится из
организма.
Калий также необходим для
нормальной жизнедеятельности организма, т.к. является компонентом
калий-натриевого насоса. Калий-натриевый насос - это структура на мембране
каждой клетки, благодаря которой в клетку проникают вещества из межклеточной
жидкости, а из клетки выводятся продукты ее жизнедеятельности. Кроме того,
особенно важен калий для сердечно-сосудистой деятельности, т.к. он нормализует
давление крови и работу сердца.
3. Как оградить себя от воздействия
тяжелых металлов
Атмосфера
промышленных городов загрязнена выбросами в атмосферу тяжелых металлов.
Их поставляют цветная металлургия, стекольное и гальваническое производство,
выхлопы автотранспорта.… В организме человека накапливаются вредные для него
вещества. Они нарушают его работу. Часто на организм оказывают влияние не
один, а несколько компонентов— свинец, марганец, хром, мышьяк, кадмий.
Считается,
что расстояние в 1 километр - это зона сильного влияния, а 5 км и более -
минимального влияния. В организме ребенка, живущего недалеко от промышленного
предприятия с рождения, уже к 5 годам накапливается достаточная доза вредных
веществ. Раньше всего начинают наблюдаться нарушения со стороны центральной
нервной системы. Как правило, такие дети очень неусидчивы и рассеянны.
Если человек переселяется из опасной зоны, концентрация тяжелых металлов в
крови постепенно снижается. От "осевшего" в волосах можно
избавиться состриганием. А вот от попавшего в кости и ЦНС - нельзя. У беременных
тяжелые металлы могут влиять на плод.
Если
ребенок играет на загрязненной детской площадке, то его руки, игрушки, одежда
тоже загрязняются. Грязь попадает в организм ребенка, токсические
вещества - в кровь. Тут нужно уделять особое внимание вопросам
гигиены. Самое простое - мытье рук. Оно снижает концентрацию
тяжелых металлов на поверхности ладоней почти в 10 раз!
Если
ваше жилье расположено поблизости от предприятия, то окна вашей квартиры надо
чаще мыть и тщательней изолировать. В этом случае помогут герметичные
стеклопакеты. Кроме того, нужно всеми возможными средствами
бороться с пылью: на пылевые частицы оседают все вредные вещества, которые
находятся в воздухе. Необходимо чаще проводить влажную уборку с моющими
средствами. Использовать пылесос с мелкими фильтрами. Отчасти могут
помочь увлажнители и озонаторы.
Для
выведения из организма накопившегося свинца необходимо как можно чаще
употреблять в пищу молочные продукты, содержащие кальций. Поэтому и
рекомендуется всем, кто подвержен воздействию воздуха, загрязненного свинцом,
пить молоко и употреблять больше молочных продуктов. Очень важно, чтобы в
продуктах питания содержалось большое количество клетчатки. Нужно больше
есть овощей, фруктов и зерновых продуктов. Тогда тяжелые металлы будут оседать
в желудочно-кишечном тракте, и выводиться из организма, не всасываясь. Пища не
должна быть жирной. Полезны витамины и антиоксиданты. Врач может
назначить лекарственные средства и биологически активные добавки, так
называемые энтеросорбенты.
Заключение
Атмосфера
промышленных городов загрязнена выбросами в атмосферу тяжелых металлов.
Их поставляют цветная металлургия, стекольное и гальваническое производство,
выхлопы автотранспорта… В организме человека накапливаются вредные
для него вещества. Они нарушают его работу. Часто на организм оказывают влияние
не один, а несколько компонентов— свинец, марганец, хром, мышьяк, кадмий.
Считается,
что расстояние в 1 километр - это зона сильного влияния, а 5 км и более -
минимального влияния. В организме ребенка, живущего недалеко от промышленного
предприятия с рождения, уже к 5 годам накапливается достаточная доза вредных
веществ. Раньше всего начинают наблюдаться нарушения со стороны центральной
нервной системы. Как правило, такие дети очень неусидчивы и рассеянны.
Если человек переселяется из опасной зоны, концентрация тяжелых металлов в
крови постепенно снижается. От "осевшего" в волосах можно
избавиться состриганием. А вот от попавшего в кости и ЦНС - нельзя. У
беременных тяжелые металлы могут влиять на плод.
Если
ребенок играет на загрязненной детской площадке, то его руки, игрушки, одежда
тоже загрязняются. Грязь попадает в организм ребенка, токсические
вещества - в кровь. Тут нужно уделять особое внимание вопросам
гигиены. Самое простое - мытье рук. Оно снижает концентрацию
тяжелых металлов на поверхности ладоней почти в 10 раз!
Если
ваше жилье расположено поблизости от предприятия, то окна вашей квартиры надо
чаще мыть и тщательней изолировать. В этом случае помогут герметичные
стеклопакеты. Кроме того, нужно всеми возможными средствами
бороться с пылью: на пылевые частицы оседают все вредные вещества, которые
находятся в воздухе. Необходимо чаще проводить влажную уборку с моющими
средствами. Использовать пылесос с мелкими фильтрами. Отчасти могут
помочь увлажнители и озонаторы.
Для
выведения из организма накопившегося свинца необходимо как можно чаще
употреблять в пищу молочные продукты, содержащие кальций. Поэтому и
рекомендуется всем, кто подвержен воздействию воздуха, загрязненного свинцом,
пить молоко и употреблять больше молочных продуктов. Очень важно, чтобы в
продуктах питания содержалось большое количество клетчатки. Нужно больше
есть овощей, фруктов и зерновых продуктов. Тогда тяжелые металлы будут оседать
в желудочно-кишечном тракте и выводиться из организма, не всасываясь. Пища не
должна быть жирной. Полезны витамины и антиоксиданты. Врач может
назначить лекарственные средства и биологически активные добавки, так
называемые энтеросорбенты.
Литература
1. Руководство по
профессиональным заболеваниям, под ред. Н.Ф.
Измерова, Москва, “Медицина”,
1983.
2. Рациональное питание/
Смоляр В.И. – Киев: Наук. думка, 1991.
5 Л.И. Анфимова «Кулинария»,
1996г.
6 З.П. Матюхина «Основы
физиологии питания, гигиены и санитарии» М. Зысона, 1981г.
7 Г.И. Бутатиж «Организация
производства предприятий общественного питания» М. Экономика, 1997г.
8 А.В. Куденцов Товароведение
продовольственных товаров. М. Экономика,
1997г.
3. Ахметов Н.С. Общая и
неорганическая химия. - М.: Высшая школа, 1988.
4. Некрасов Б.В. Основы общей
химии: Т. I. -М.: Химия, 1969.
5. Крискунов Е. А., Пасечник
В. В., Сидорин А. П. Экология учебник для 9-го класса издательский лом
"Дрофа" 1995
6. Экологические
преступления.- Комментарий к Уголовному
Кодексу Российской Федерации,
Изд.”ИНФРА*М-НОРМА”, Москва,
1996г.,- с.586.
7. Экология. Учебник.
Е.А.Криксунов., Москва, 1995г..- 240с.
8. Новиков Э. А. Человек и
литосфера. Ленинград, 1976 г.
9. Экологический кризис и
социальный прогресс. Госкомиздат,1977 г.
10. Исследование поведения
загрязняющих веществ в окружающей
среде. Госкомиздат, 1982 г.
11. Мельников Н. Н. Пестициды
и окружающая среда. Химия, 1977 г.
12. Сайты Интернета
Страницы: 1, 2, 3
|
