|
Свинец и проблемы экологии
Свинец и проблемы экологии
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ
УЧИЛИЩЕ № 38
Реферат по
предмету «Общая биология»
Тема: Свинец и проблемы экологии
Подготовили: Учащиеся Малинин Андрей
и Малинин Алексей
Специальность: Слесарь по техническому обслуживанию
и ремонту автотранспортных средств
Преподаватель: Коновалова И.Е.
Нижний Новгород
2000
1. ВЛИЯНИЕ СВИНЦА НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Пути
поступления свинца в организм
По степени воздействия на живые организмы свинец отнесен к классу
высокоопасных веществ наряду с мышьяком, кадмием, ртутью, селеном, цинком,
фтором и бенз(а)пиреном (ГОСТ 17.4.1.02-83).
Опасность свинца для человека определяется его значительной
токсичностью и способностью накапливаться в организме. Различные соединения
свинца обладают разной токсичностью: малотоксичен стеарат свинца; токсичны соли
неорганических кислот (хлорид свинца, сульфат свинца и др.); высокотоксичны
алкилированные соединения, в частности, тетраэтилсвинец. Однако на практике,
как правило, анализируется только общее содержание свинца в различных
компонентах окружающей среды, продовольственном сырье и пищевых продуктах, без
дифференциации на фракции и идентификации вида соединений.
В организм человека большая часть свинца поступает с продуктами
питания (от 40 до 70% в разных странах и по различным возрастным группам), а
также с питьевой водой, атмосферным воздухом, при курении, при случайном
попадании в пищевод кусочков свинецсодержащей краски или загрязненной свинцом
почвы.
С атмосферным воздухом поступает незначительное количество
свинца - всего 1-2%, но при этом большая часть свинца абсорбируется в организме
человека. В атмосферном воздухе большинства городов, где Росгидрометом
проводится контроль за содержанием свинца, среднегодовая концентрация варьирует
в пределах 0,01-0,05 мкг/м3, что значительно ниже ПДК - 0,3 мкг/мз.
В таких условиях живет ориентировочно до 44 млн. горожан. Около 10 млн. человек
проживает в городах с более высоким содержанием свинца - от 0,1 до 0,2 мкг/м3.
Более высокие концентрации свинца в атмосферном воздухе обнаружены
при проведении специальных исследований в городах с крупными промышленными
источниками эмиссии свинца - Белово, Владикавказ, Верхняя Пышма,
Гусь-Хрустальный, Екатеринбург, Карабаш, Кировград, Красноуральск, Курск,
Новосибирск, Ревда, Усолье-Сибирское и др. В этих городах проживает
ориентировочно 2,5 млн. горожан. Концентрации свинца в воздухе этих городов
превышают ПДК в несколько раз.
В питьевой воде различных стран мира содержание свинца
изменяется в пределах 1- 60 мкг/л и в большинстве европейских стран не
превышает 20 мкг/л. В России данные о содержании свинца в питьевой воде крайне
немногочисленны. В московской питьевой воде его содержание варьирует в пределах
0,7-4 мкг/л. Возможно, что существует проблема загрязнения питьевых вод в
районах расположения плавильных заводов или мест складирования промышленных
отходов с высоким содержанием свинца.
Загрязненная свинцом почва является источником его
поступления в продовольственное сырье и непосредственно в организм человека,
особенно детей. Наиболее высокие концентрации свинца обнаруживаются в почве
городов, где расположены предприятия по выплавке свинца, производству
свинецсодержащих аккумуляторов или стекла (Белово, Владикавказ, Дальнегорск,
Саранск, Рудная пристань, Свирск и ряд других).
В продовольственное сырье и пищевые продукты свинец может
поступать из почвы, воды, воздуха, кормов сельскохозяйственных животных по ходу
пищевой цепи. Кроме того, определенное значение имеет и возможность прямого
загрязнения при производстве готовых изделий. Наиболее высокие уровни
содержания свинца отмечаются в консервах в жестяной таре, рыбе свежей и
мороженной, пшеничных отрубях, желатине, моллюсках и ракообразных. Высокое
содержание свинца наблюдается в корнеплодах и других растительных продуктах,
выращенных на землях вблизи промышленных районов и вдоль дорог.
Загрязнение продуктов в сборной жестяной банке объясняется тем,
что припой, используемый при сварке швов, содержит до 60% свинца, а
используемые покрытия не выдерживают "агрессивной" среды продукта.
По данным о потреблении продуктов питания в Российской Федерации,
на основании материалов бюджетных обследований семей установлено, что расчетное
поступление свинца в среднем на душу населения в год составляет 65,25 мг или
1,25 мг на одного чел. в неделю. В некоторых промышленных городах поступление
свинца с продуктами питания несколько выше: у 10% обследуемого населения
превышает величину 2 мг/чел. в неделю. В суточном рационе детей в возрасте 1-3
года потребление свинца составляет 14 мкг, в возрасте 4-6 лет - 64 мкг, 7-14
лет - 68 мкг и в возрасте 14-17 лет -87 мкг, т.е. поступление свинца с
продуктами питания для детей до 7 лет изменяется в зависимости от возраста в
пределах 14-68 мкг/сут.
<DIV ALIGN=right>Таблица 1</DIV>
Пути поступления свинца в организм детей
дошкольного возраста в городах России
|
Характеристика городов
|
Общее
поступление, мкг/сут
|
Пути поступления свинца в организм, %
|
|
|
с воздухом
|
с питьевой водой
|
с почвой и пылью
|
с продуктами питания
|
Города с относительно низким и
средним уровнем загрязнения
|
23-33
|
0,3
|
1,5
|
11,3
|
86,9
|
Города с повышенным уровнем загрязнения
|
24-67
|
0,7
|
2,8
|
10,7
|
85,8
|
Среднее прогнозное содержание свинца в крови детей для городов с
невысоким содержанием свинца в окружающей среде близко к контрольному нормативу
( 10 мкг/дл. В городах с высоким содержанием свинца в окружающей среде этот
норматив может быть превышен почти вдвое.
Группы
повышенного риска воздействия свинца
В России постепенно увеличивается численность контингентов,
имеющих профессиональный контакт со свинцом. По данным Российского
информационно-аналитического центра Госкомсанэпиднадзора России, случаи
хронической свинцовой интоксикации зафиксированы в 14 отраслях промышленности
России.
Ведущими по числу случаев хронического отравления свинцом являются:
электротехническая промышленность (производство аккумуляторов),
приборостроение, полиграфия, цветная металлургия. В электротехнической
промышленности, цветной металлургии и машиностроении интоксикация обусловлена
превышением ПДК свинца в воздухе рабочей зоны в 20 и более раз. Высокий
удельный вес свинцовых интоксикаций в полиграфии вызван использованием в
типографиях отдельных районов России (Амурская, Пензенская области и др.)
морально устаревшего оборудования, ручной отливки и переплавки свинцовых шрифтов,
ручного набора при несовершенной приточно-вытяжной вентиляции.
По результатам официальной статистики среди профессиональных
интоксикаций свинцовая занимает первое место. Так, в 1994 г. среди всех острых
и хронических профессиональных отравлений удельный вес свинцовой интоксикации
составил 11,7%. Количество пострадавших составило 7,5 чел. на 10 000
работающих, из них 3,54 -с утратой трудоспособности. Удельный вес свинцовой
интоксикации в структуре профессиональных отравлений, диагностированных в
России, увеличился с 9,4% в 1991 г. до 11,6% в 1995г.
Среди рабочих, пострадавших от воздействия свинца, около 40%
составляют женщины. Для женщин свинец представляет особую опасность, так как
этот элемент обладает способностью проникать через плаценту и накапливаться в
грудном молоке. ВОЗ отмечает возможность риска спонтанных абортов при
концентрации свинца в крови беременных работниц 30 мкг/дл и увеличения числа
хромосомных аберраций у рабочих при содержании свинца в крови свыше 80 мкг/дл.
Свинец и здоровье детей
Основным показателем воздействия cвинца на здоровье детей является
уровень его содержания в крови, причем происходит постоянный пересмотр
рекомендуемого нормативного содержания cвинца в крови. Результаты ряда крупных
международных и национальных проектов подтвердили, что при увеличении
концентрации cвинца в крови ребенка с 10 до 20 мкг/дл происходит снижение
коэффициента умственного развития (IQ).
В России исследования по определению содержания cвинца в крови
детей крайне немногочисленны, но их результаты свидетельствуют о его повышенном
уровне у детей, проживающих вблизи аккумуляторного завода в С.-Петербурге,
металлургических заводов в городах Белово, Карабаш и Красноуральск.
Допустимый уровень содержания свинца в волосах - 8-9 мкг/г.
Систематические исследования по определению накопления свинца в волосах
населения проводятся в различных городах России с 1980 г. с использованием
современных инструментальных методов. За последние 15 лет проведено
исследование около 5 тыс. образцов волос детского населения, проживающего в
городах с различными источниками свинцовых выбросов. Среди детского населения,
подвергающегося воздействию повышенных концентраций cвинца, наиболее высокие
уровни его накопления отмечаются на территориях вблизи металлургических и
аккумуляторных производств в городах Владикавказ, Курск, Карабаш,
Красноуральск, Кыштым, Саратов, Челябинск, а также в зоне влияния Чернобыльской
катастрофы.
Установлено значительное накопление cвинца в зубах детей,
проживающих в уральских городах Карабаш, Кировград, Красноуральск,
Верх-Нейвинск и Верхняя Пышма. Содержание cвинца в зубах этих детей значительно
выше, чем то же в США и других странах мира.
Эффекты воздействия cвинца на здоровье детского населения
рассмотрены по отдельным системам организма, на состояние которых этот металл
оказывает наиболее выраженное влияние.
Неврологические эффекты. У маленьких детей изменения психомоторных реакций
связывают с повышенным поступлением cвинца в организм при облизывании пальцев
рук и игрушек, побывавших на загрязненной почве. Для детей школьного возраста
характерно изменение показателя IQ. Влияние cвинца проявляется также в
изменениях двигательной активности, координации движений, времени зрительно- и
слухомоторной реакции, слухового восприятия и памяти. Эти изменения в
психоневрологическом статусе ребенка возможны и в более старшем возрасте, что
выражается в трудностях обучения и поступления в высшие учебные заведения.
Наиболее выражены изменения психоневрологического статуса у детей,
проживающих вблизи аккумуляторных заводов в городах С.- Петербурге и Саратове и
металлургических заводов в городах Белово и Красноуральск. В г. Белово
Кемеровской области (среднее содержание свинца в крови детей 9,9 ± 0,5 мкг/дл)
показатель тревожности детей встречается чаще, чем в других городах; болезни
нервной системы у детей первого года жизни в этом городе представлены
преимущественно энцефалопатиями и судорожным синдромом, а у детей старшего
возраста ( неврозами, энурезами, эписиндромом. В г. Красноуральске (среднее
содержание свинца в крови детей 13,1 ± 0,5 мкг/дл) у 76% детей отмечается
задержка психического развития.
При длительном поступлении свинца возникают также нефрологические
эффекты. Так, среди детей дошкольного возраста, проживающих вблизи Саранского
электролампового завода, являющегося источником загрязнения окружающей среды
свинцом и ртутью, распространенность заболеваний мочевой системы в 3 раза выше,
чем в контрольном районе этого же города.
Воздействие свинца вызывает определенные изменения в
сердечно-сосудистой системе. Патогенез поражения сердца при действии свинца
связывается с поражением митохондрий, в частности с ингибированием поглощения
ионов кальция. У детей с повышенным содержанием cвинца в крови (более 20
мкг/дл), проживающих вблизи аккумуляторного завода в С.-Петербурге, выявлены
функциональные изменения сердечно-сосудистой системы.
Загрязнение окружающей среды свинцом оказывает влияние на
состояние здоровья новорожденных. Новорожденные в городах Белово Кемеровской
области и Карабаш Челябинской области имеют более низкие показатели физического
развития, чем в контрольном районе. В другом городе с металлургическим
производством, Владикавказе, у женщин увеличено число случаев бесплодия,
самопроизвольных абортов, токсикозов, мертворождаемости и рождения детей с уродствами:
дефектами развития костно-суставной системы, врожденными пороками сердца и др.
Частота врожденных пороков развития выше среди детей, родители которых работают
на металлургическом комбинате. В этом же городе у рабочих плавильных
производств выявлено увеличение числа хромосомных аберраций.
Интегрированная биокинетическая модель поступления свинца в
организм детей
позволяет произвести оценки для детской популяции вероятностного распределения
концентрации свинца в крови по имеющейся информации о поступлении свинца в
организм различными путями. Риск рассчитывали как вероятность того, что
концентрация свинца в крови детей превышает нормативные уровни, в качестве
которых использовали принятые в США официальные медицинские нормативы
содержания свинца в крови детей (шкала CDC), так как в России аналогичные
стандарты не разработаны.
Для оценки риска проведены расчеты по обобщенным показателям
содержания свинца в различных компонентах окружающей среды и пищевом рационе.
При этом на основании изложенного выше материала города России
(проанализировано свыше 150 городов) разделены на две основные группы: 1) с
относительно низким и средним уровнем; 2) с повышенным уровнем содержания
свинца в окружающей среде.
Расчеты вклада путей поступления в формируемую свинцовую нагрузку
для детей, проживающих в городах России, показали преобладающую роль
загрязнения продуктов питания: более 85% от общего поступления свинца в
организм (табл. 1). Однако данные о загрязнении продуктов питания, используемых
в рационе детей в России, весьма противоречивы. Поэтому необходим
дополнительный анализ содержания свинца в продуктах питания.
Следует отметить также недостаточность имеющейся информации о
содержании свинца в питьевой воде, что несомненно потребует дальнейшего
изучения, поскольку использованные в расчетах значения по Москве могут не
отражать реальный уровень загрязнения питьевой воды в различных городах России.
Необходима систематизация имеющихся данных о содержании свинца в питьевой воде
в различных регионах России.
Результаты расчетов рисков по шкале CDC (табл. 2) свидетельствуют о
том, что почти у 44% детей в городах России могут возникать проблемы в
поведении и обучении, обусловленные воздействием свинца; около 9% нуждаются в
лечении; здоровье 0,2% детей находится в опасности и примерно 0,01% детей (500
из анализируемого контингента) нуждается в неотложном медицинском
вмешательстве.
<DIV ALIGN=right>Таблица 2</DIV>
Прогнозируемая численность детей с повышенным
содержанием свинца в крови
|