Химические загрязнители атмосферы
Введение
Среди
загрязнителей биосферы представляющих
наибольший интерес для различных
служб контроля ее качества, металлы
(в первую очередь тяжелые, то есть имеющие
атомный вес больше 40)относятся к числу
важнейших. В значительной мере это связано
с биологической активностью многих из
них. На организм человека и животных физиологическое
действие металлов различно и зависит
от природы металла , типа соединения,
в котором он существует в природной среде,
а также его концентрации. Многие тяжелые
металлы проявляют выраженные комплексообразующие
свойства. Так, в водных средах ионы этих
металлов гидратированы и способны образовывать
различные гидроксокомплексы, состав
которых зависит от кислотности раствора.
Если в растворе присутствуют какие-либо
анионы или молекулы органических соединений,
то ионы этих металлов образуют разнообразные
комплексы различного строения и устойчивости.
В ряду тяжелых металлов один крайне необходимы
для жизнеобеспечения человека и других
живых организмов и относятся к так называемым
биогенным элементам. Другие вызывают
противоположный эффект и попадая в живой
организм, приводят к его отравлению или
гибели. Эти металлы относят к классу ксенобиотикою,
то есть чуждых живому. Специалистам по
охране окружающей среды среди металлов-токсикантов
выделена приоритетная группа. В нее входят
кадмий , медь, мышьяк, никель ртуть, синец,
цинк и хром как наиболее опасные для здоровья
человека и животных. Из них ртуть, свинец,
ртуть, свинец и кадмий наиболее токсичны.
К возможным источникам загрязнения биосферы
тяжелыми металлами относят предприятия
черной и цветной металлургии(аэрозольные
выбросы, загрязняющие атмосферу, промышленные
стоки, загрязняющие атмосферу, промышленные
стоки, загрязняющие поверхностные воды),
машиностроения(гальванические ванны
омеднения, никелирования, хромирования,
кадрирования), заводы по переработке
аккумуляторных батарей, автомобильных
транспорт. Кроме антропогенных источников
загрязнения среды обитания тяжелыми
металлами существует и другие, естественные,
например, в продуктах извевержения
вулкана Этна на острове Сицилия в Средиземном
море. Увеличение концентрации металлов-токсикантов
в поверхностных водах некоторых озер
может происходить в результате кислотных
дождей, приводящих к растворению минералов
и пород, омываемых этими озерами. Все
эти источники загрязнения вызывают в
биосфере или ее составляющих (воздухе,
воде, почвах, живых организмах) увеличение
содержания металлов-загрязнителей по
сравнению с естественным, так называемым
фоновым уровнем. Хотя, как было упомянуто
выше, попадание металла-токсиканта может
происходить и путем аэрозольного переноса,
в основном они проникают в живой организм
через воду. Попав в организм, металлы-токсиканты
чаще всего не подвергаются каким-либо
существенным превращениям, как это происходит
с органическими токсикантами, и, включившись
в биохимический цикл, они крайне медленно
покидают его. Для контроля качества поверхностных
вод созданы различные гидробиологические
службы наблюдений. Они следят за состоянием
загрязнения водных экосистем под влиянием
антропогенного воздействия. Поскольку
такая экосистема включает в себя как
саму среду (воду), так и другие компоненты
(донные отложения и живые организмы-гидробионты),
сведения о распределении тяжелых металлов
между отдельными компонентами экосистемы
имеют весьма важное значение. Надежные
данные в этом случае могут быть получены
при использовании современных методов
аналитической химии, позволяющих определить
содержание тяжелых металлов на уровне
фоновых концентраций. Нужно отметить,
что успехи в развитии методов анализа
позволили решить такие глобальные проблемы,
как обнаружение основных источников
загрязнения биосферы, установление динамики
загрязнения и трансформации загрязнителей,
их перенос и миграцию. При этом тяжелые
металлы были классифицированы как одни
из важнейших объектов анализа. Поскольку
их содержание в природных материалах
может колебаться в широких пределах,
то и методы их определения должны обеспечивать
решение поставленной задачи. В результате
усилий ученых-аналитиков многих стран
были разработаны методы, позволяющие
определять тяжелые металлы на уровне
фемтограммов(10-15г) или в присутствии в
анализируемом объеме пробы одного
атома, например никеля в живой клетке.
К сложной и многогранной проблеме, которую
представляют, собой химические загрязнения
окружающей среды тяжелыми металлами
и которая охватывает, различные дисциплины
и уже превратилась в самостоятельную
междисциплинарную область знаний, профессиональный
интерес проявляют не только химики-аналитики,
биологи и экологи (их деятельность традиционно
связана с этой проблемой), но и медики.
В потоке научной и научно-популярной
информации, а также в средствах массовой
информации все чаще появляются материалы
о влиянии тяжелых металлов на состояние
здоровья человека. Так, в СЩА обратили
внимание на проявление агрессивности
у детей в связи с повышением содержанием
в их организме свинца. В других регионах
планеты рост числа правонарушений и самоубийств
также связывают с повышением содержания
этих токсикантов в окружающей среде.
Представляет интерес обсуждение некоторых
химических и эколого-химических аспектов
проблемы распространения тяжелых металлов
в окружающей среде, в частности в поверхностных
водах.
Исследовательская
часть
Тяжелые металлы
Тяжелые металлы - это элементы периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева, с относительной молекулярной массой больше 40. К тяжелым металлам относятся более 40 химических элементов периодической системы Д.И.Менделеева, масса атомов которых свыше 50 атомных единиц. Эта группа элементов участвует в биологических процессах, входя в состав многих ферментов. Группа «тяжелых металлов» во многом совпадает с понятием «микроэлементы». Отсюда такие вещества как: свинец, цинк, кадмий, ртуть, молибден, хром, марганец, никель, олово, кобальт, титан, медь, ванадий являются тяжелыми металлами. Тяжелые металлы, попадая в наш организм, остаются там навсегда, вывести их можно только с помощью белков молока и белых грибов. Достигая определенной концентрации в организме, они начинают свое губительное воздействие - вызывают отравления, мутации. Кроме того, что сами они отравляют организм человека, они еще и чисто механически засоряют его – ионы тяжелых металлов оседают на стенках тончайших систем организма и засоряют почечные каналы, каналы печени, таким образом, снижая фильтрационную способность этих органов. Соответственно, это приводит к накоплению токсинов и продуктов жизнедеятельности клеток нашего организма, т.е. самоотравление организма, т.к. именно печень отвечает за переработку ядовитых веществ, попадающих в наш организм, и продуктов жизнедеятельности организма, а почки – за выведение наружу. Источники поступления тяжелых металлов делятся на природные (выветривание горных пород и минералов, эрозийные процессы, вулканическая деятельность) и техногенные (добыча и переработка полезных ископаемых, сжигание топлива, движение транспорта, деятельность для сельского хозяйства).Часть техногенных выбросов, поступающих в природную среду в виде тонких аэрозолей, переносится на значительные расстояния и вызывает глобальное загрязнение. Другая часть поступает в бессточные водоемы, где тяжелые металлы накапливаются и становятся источником вторичного загрязнения, т.е образования опасных загрязнений в ходе физика – химических процессов, идущих непосредственно в среде(например, образование из нетоксичных веществ ядовитого газа фосгена). Тяжелые металлы накапливаются в почве, особенно в верхних гумусовых горизонтах, и медленно удаляются при выщелачивании, потреблении растениями, эрозии и дефляции – выдувании почв. Период полу удаления или удаления половины от начальной концентрации составляет продолжительное время: для цинка – от 70 до 510 лет, для кадмия - от 13 до 110 лет, для меди – от 310 до 1500 лет и для свинца – от 740 до 5900 лет. В гумусовой части почвы происходит первичная трансформация попавших в нее соединений. Тяжелые металлы обладают высокой способностью к многообразным химическим, физика – химическим и биологическим реакциям. Тяжелые металлы и их соединения, как и другие химические соединения, способны перемещаться и перераспределяться в средах жизни, т.е мигрировать. Миграция соединений тяжелых металлов происходит в значительной степени в виде органа – минеральной составляющей. Часть органических соединений, с которым связываются металлы, представлена продуктами микробиологической деятельности. Ртуть характеризуется способностью аккумулироваться в звеньях «пищевой цепи». Микроорганизмы почвы могут давать устойчивые к ртути популяции, которые превращают металлическую ртуть в токсические для высших организмов вещества. Некоторые водоросли, грибы и бактерии способны аккумулировать ртуть в клетках. Ртуть, свинец, кадмий в общий перечень наиболее важных загрязняющих веществ окружающей среды, согласованный странами, входящие в ООН. Под загрязнением окружающей среды понимают нежелательные изменения физическим, Физика – химических и биологических характеристик воздуха, почв, вод, которые могут неблагоприятно влиять на жизнь человека, необходимые ему растений, животных и культурное достояние, истощать или портить его сырьевые ресурсы. Эти негативные изменения являются результатом деятельности человека. Они прерывают или нарушают процессы обмена и круговорота веществ, их ассимиляцию, распределение энергии, в результате меняются свойства окружающей среды, условия существования организмов, снижается продуктивность или же разрушаются экосистемы. Прямо или косвенно такие преобразования влияют на человека через биологические ресурсы, воды и продукты. Основные источники загрязнений антропогенного происхождения:
. Тепловые электростанции(27%);
. Предприятия черной(24%) и цветной (10,5%) металлургии;
. Нефтехимическое;
. Строительных материалов(8,1%), химической промышленности(1,3%);
. Автотранспорта (13,3%).
Типы
загрязнений и вредных
Влияние на организм тяжелых металлов
В последнее время все острее стоит проблема загрязнения окружающей среды вредными компонентами. К числу этих загрязнителей, прежде всего, относятся некоторые тяжелые металлы. Было установлено, что основным путем (до 70%) поступления их в организм человека являются пищевые продукты. Эти исследования убедительно доказали, что неконтролируемое загрязнение пищевых продуктов токсичными металлами может вызвать серьезные последствия в организме. Для предотвращения и ослабления этих последствий появились законодательства, регулирующие предельное содержание токсичных элементов в продуктах питания. Объединение комиссия ФАО и ВОЗ по пищевому кодексу включила в число обязательных компонентов пищевых продуктов , подвергаемых контролю, 8 наиболее опасных токсичных элементов: ртуть, кадмий ,свинец, мышьяк, медь, олово, цинк и железо. Одним из самых распространенных и опасных токсикантов является свинец. В земной коре он содержится в незначительных количествах. Вместе с тем мировое производство свинца составляет более 3,5 тонн в год, и только в атмосферу поступает в переработанном и мелкодисперсном состоянии 4,5 тонн в год. Среднее содержание свинца в продуктах питания 0,2 мг/кг. Отмечено активное накопление свинца в растениях и мясе сельскохозяйственных животных вблизи промышленных центров, крупных автомагистралей. По данным К.Рейли взрослый человек получает ежедневно с пищей 0,1- 0,5 мг свинца. Общее его содержание в организме составляет 120 мг. В организме взрослого человека усваивается в среднем 10% поступившего свинца, у детей – 30 – 40%. Из крови свинец поступает в мягкие ткани и кости, где депонируется в виде трифосфата. 90% поступившего свинца выводиться из организма с фекалиями, остальные – с мочой и другим биологическими жидкостями. Механизм токсичного действия свинца определяется по следующей схеме: проникновение свинца в нервные и мышечные клетки, образование лактама свинца путем взаимодействия с молочной кислотной, затем фосфатов свинца, которые создают клеточный барьер для проникновения в нервные и мышечные клетки ионов кальция. Основными мишенями при воздействии свинца являются кроветворная, нервная, пищеварительная системы и почки. Отмечено его отрицательное влияние на половую функцию организма.
Кадмий в природе в чистом виде не встречается, это сопутствующий продукт при рафинировании цинка и меди. С рационом взрослый человек поучает Сd до 150 мг/кг и выше в сутки(92 – 94%)
Медь принимает активное участие в процессах жизнедеятельности, входя в состав ряда ферментных систем. Суточная потребность -4–5 мг. Дефицит меди приводит к анемии, недостаточности роста, ряду других заболеваний, в отдельных случаях – к смертельному исходу.
Цинк входит в состав около 80 ферментов, участвуя в многочисленных реакциях обмена веществ. Типичными симптомами недостаточности цинка является замедление роста у детей, половой инфантилизм у подростков, нарушение вкуса и обоняния и др. Основным источником поступления металлов в растения является почва. Плодородная почва должна обеспечиваться микро и макропитательными веществами, необходимыми для роста растений. Все почвы, содержав незначительном количестве многие элементы органической и в неорганической форме. Содержание микроэлементов в разных почвах колеблется в широком интервале. Более высокий уровень загрязнения тяжелыми металлами отмечается в верхнем
(0-10см),
наиболее гумусированном слое
почвы, что является одной из
причин повышенного содержания
тяжелых металлов в
Медь
Медь относится к числу металлов, известных с глубокой древности. Раннему знакомству человека с медью способствовало то, что она встречается в природе в свободном состоянии в виде самородков, которые иногда достигают значительных размеров. Медь и ее сплавы сыграли большую роль в развитии материальной культуры. Благодаря восстановимости оксидов и карбонатов медь была, по-видимому, первым металлом, который человек научился восстановлять из кислородных соединений, содержащихся в рудах. Латинское название меди происходит от названия острова Кипр (лат. Cuprum), где древние греки добывали медную руду. В древности для обработки скальной породы ее нагревали на костре и быстро охлаждали, причем порода растрескивалась. Уже в этих условиях были возможны процессы восстановления. В дальнейшем восстановление вели в кострах с большим количеством угля и с вдуванием воздуха посредством труб и мехов. Костры окружали стенками, которые постепенно повышались, что привело к созданию шахтной печи. Позднее методы восстановления уступили место окислительной плавке сульфидных медных руд с получением промежуточных продуктов – штейна (сплава сульфидов), в котором концентрируется медь, и шлака (сплава окислов).Сейчас существуют методы, позволяющие получать наночастицы меди, упорядоченные в виде цепей, колец или трехмерных сверхрешеток, которые обладают уникальными физическими свойствами и считаются перспективными материалами для создания плазменных волноводов для фотонных устройств, химических и биологических сенсоров. Существует целый ряд методов, позволяющих варьировать морфологию наночастиц металлов и, поэтому, изменять физические свойства материалов на их основе. Среднее содержание меди в земной коре 4,7•10–3 % (по массе), в нижней части земной коры, сложенной основными породами, ее больше (1•10–2%), чем в верхней (2•10–3%), где преобладают граниты и другие кислые изверженные породы. Медь энергично мигрирует как в горячих водах глубин, так и в холодных растворах биосферы; сероводород осаждает из природных вод различные сульфиды Меди, имеющие большое промышленное значение. Среди многочисленных минералов Меди преобладают сульфиды, фосфаты, сульфаты, хлориды, известны также самородная медь, карбонаты и оксиды.
Медь – важный элемент жизни, она участвует во многих физиологических процессах. Среднее содержание меди в живом веществе 2•10–4%, известны организмы – концентраторы меди. В таежных и других ландшафтах влажного климата медь сравнительно легко выщелачивается из кислых почв, здесь местами наблюдается дефицит меди и связанные с ним болезни растений и животных (особенно на песках и торфяниках). В степях и пустынях (с характерными для них слабощелочными растворами) медь малоподвижна; на участках месторождений меди наблюдается ее избыток в почвах и растениях, отчего болеют домашние животные.
Метилртуть
Ртуть
в составе выбросов из антропогенных
и природных источников поступает
в атмосферу в неорганической
форме и затем в результате
протекания биологических процессов
может преобразовываться в
В окружающей среде происходит биологическая аккумуляция метилртути, которая беспрепятственно поступает в человеческий организм через пищевые продукты. Атмосферные концентрации ртути в Европе, а также во всем мире обычно находятся на уровне, существенно ниже того, при котором, как известно, оказывается негативное воздействие на здоровье человека в результате вдыхания ртути. Концентрации неорганических соединений ртути в почве и подземных водах обычно находятся на уровне существенно ниже того, при котором, как известно, возникают негативные последствия для здоровья человека в результате потребления питьевой воды.
Метилртуть
является сильнодействующим
Ретроспективные данные (например, данные об озерных отложениях в Скандинавии) свидетельствуют о том, что в сравнении с доиндустриальной эрой концентрации ртути возросли в 2-5 раз в результате антропогенных выбросов ртути и ее переноса на большие расстояния. Метилртуть, присутствующая в организмах пресноводных рыб, трансформировалась из неорганической ртути, содержащейся в почве и непосредственных атмосферных осаждениях. С 1990-х годов антропогенные выбросы ртути в Европе сократились приблизительно на 50%. Данные моделирования и ограниченного мониторинга свидетельствуют о том, что уровень осаждения ртути в Европе сократится в аналогичном размере. Однако не было отмечено сопутствующего уменьшения концентрации метилртути в организмах пресноводных рыб.
Существует лишь ограниченный объем информации об источниках метилртути, присутствующей в организме морских рыб, и о роли, которую в этом процессе играет перенос загрязнения на большие расстояния. Ряд данных свидетельствует о росте концентрации ртути в организмах морских рыб и млекопитающих в Арктике - этот факт подтверждает воздействие переноса ртути на большие расстояния. В целом потребление рыбы весьма благоприятно сказывается на здоровье человека, однако в организмах представителей некоторых групп населения, потребляющих значительное количество рыбы или рыбы, содержащей загрязняющие вещества, объем поступления метилртути может достигать опасных уровней. В этой связи сокращение концентраций метилртути в рыбе следует рассматривать в качестве высокоприоритетной задачи.
Одним из средств для достижения этой цели является сокращение атмосферных выбросов и переноса загрязнения на большие расстояния.
Ртуть
и ее соединения опасны для жизни.
Метилртуть особенно опасна для животных
и человека, так как она быстро
переходит из крови в мозговую
ткань, разрушая мозжечок и кору головного
мозга. Клинические симптомы такого
поражения - оцепенение, потеря ориентации
в пространстве, потеря зрения. Симптомы
ртутного отравления проявляются не сразу.
Другим неприятным последствием отравления
метилртутью является проникновение ртути
в плаценту и накапливание ее в плоде,
причем мать не испытывает при этом болезненных
ощущений. Метилртуть оказывает тератогенное
воздействие на человека. Ртуть относится
к I классу опасности.
Мышьяк в природе присутствует в виде сульфатов. Его содержание в свинцово-цинковых концентратах около 1 %. Вследствие летучести он легко попадает в атмосферу.
Самыми сильными источниками загрязнения этим металлом являются гербициды (химические вещества для борьбы с сорными растениями), фунгициды (вещества для борьбы с грибными болезнями растений) и инсектициды (вещества для борьбы с вредными насекомыми).
По токсическим свойствам мышьяк относится к накапливающимся ядам. По степени токсичности следует различать элементарный мышьяк и его соединения. Элементарный мышьяк сравнительно мало ядовит, но обладает тератогенными свойствами. Вредное воздействие на наследственный материал (мутагенность) оспаривается.
Соединения мышьяка медленно поглощаются через кожу, быстро всасываются через лёгкие и желудочно-кишечный тракт. Смертельная доза для человека - 0,15-0,3г.
Хроническое отравление вызывает нервные заболевания, слабость, онемение конечностей, зуд, потемнение кожи, атрофию костного мозга, изменения печени. Соединения мышьяка являются канцерогенными для человека. Мышьяк и его соединения относятся ко II классу опасности.
Арсенизм,
или отравление мышьяком, столь распространенное
и любимое в эпоху
Соли, оксиды и пары мышьяка чрезвычайно опасны. Препараты на основе мышьяка используются в качестве гербицидов для опрыскивания фруктов, в качестве инсектицидов, яда для крыс и во многих промышленных процессах. Различают острый и хронический арсенизм.
Острое отравление, обычно, наблюдаемое при суициде или гоминиде, редко, но хроническое отравление из-за продолжительного контакта с мышьяковой пылью, парами, как в промышленности, так и в сельском хозяйстве является нередко причиной смерти и в наши дни.
Механизм воздействия на клетку еще полностью неясен. Однако известно, что мышьяк соединяется с сульфгидрильными группами (SH - группами). Вот почему при хронической интоксикации мышьяк скапливается в волосах, ногтях, эпидермисе и может там обнаруживаться. Возможно, что мышьяк может инактивировать энзимы, содержащие SH - группы и, таким образом, являться ингибитором дыхательных ферментов.
Проявления арсенизма зависят от дозы. Довольно маленькая доза в 30 мг триоксида мышьяка может быть смертельной. Значительные дозы этого сильнейшего яда могут убить в течение 1-2 часов, вызывая обычно выраженную периферическую вазодиллятацию, резкое уменьшение объема циркулирующей крови и шок.
Хром
Хром
необходим нашему организму в определенных
дозах, но если его слишком много, он опасен.
Считается, что нормой для взрослого человека
является 150 мг в сутки. Особенно полезен
хром пожилым людям, организм которых
плохо усваивает углеводы. А мы должны
знать, что именно хром усиливает процессы
обмена углеводистых соединений. Так,
определенное соединение хрома облегчает
проникновение глюкозы через мембрану
внутрь клеток. Это так называемый глюкозотолерантный
фактор (ГТФ). Наш организм способен вырабатывать
ГТФ, но в очень малых количествах. Если
хрома в организме недостаточно, уровень
холестерина и сахара повышается. Аналогичными
свойствами обладает витамин В6.Когда
содержание хрома в организме выше нормы,
происходит усвоение глюкозы, если же
содержание этого элемента снижено, усвоение
сахаров нарушается. Биологическое действие
хрома: регулирующее уровень глюкозы в
крови, термогеническое, антиатеросклеротическое,
ранозаживляющее и язвозаживляющее, улучшающее
метаболизм миокарда и метаболизм нервной
ткани, улучшающее половые функции и др.
Люди, работающие в контакте с хромом и
вдыхающие хромовую пыль, заболевают раком
легких в 20—30 раз чаще тех, кто не соприкасается
с хромосодержащими веществами. Очень
много хрома обнаруживается обычно в воздухе
промышленных районов, если на предприятиях
отсутствует хорошая пылеулавливающая
система. Хром содержится в медной пыли
и в других шлаках. Именно хром вызывает
заболевания астмой. В 1973 г канадский доктор
Эдвард Конецко сообщил о том, что хром,
принимаемый по 1 мг через день, цинк (50
мг ежедневно) и циствин (5 мг ежедневно)
способны предупредить и даже лечить катаракту.
Однако хром и цинк должны сочетаться
с аминокислотами, так как только таким
образом они могут переходить в усвояемую
форму. Отличные источники хрома — пивные
дрожжи, печень. Мы должны употреблять
эти продукты хотя бы раз в неделю. Ежедневно
можно есть картофель, сваренный в кожуре,
свежие овощи, хлеб из муки грубого помола.
Говядину, куриные ножки, сыры рекомендуется
вводить в рацион один - два раза в неделю.
А макароны, кукурузные хлопья, молоко,
масло, маргарин, сахар можно вообще исключить:
они бедны многими микроэлементами, в
том числе и хромом. Терапевтическая ценность
хрома в других областях не так твердо
установлена, как в случаях диабета, сердечно-сосудистых
заболеваний и гипертонии, однако она
может распространяться и на многие другие
заболевания. Например, он может облегчать
хронические головные боли и помогать
лечению угревой сыпи, которая, по-видимому,
отчасти обусловлена нарушением обмена
инсулина. Хром укрепляет кости, повышая
уровень дегидроэпиандростерона (ДГЭА),
и потому он может входить в программу
лечения остеопороза. И хотя мы не можем
утверждать, что хром предотвращает глаукому,
он может (вместе с витамином С) сдерживать
рост внутриглазного давления. Важнейшая
биологическая роль микроэлемента хрома
состоит в регуляции углеводного обмена
и уровня глюкозы крови, поскольку хром
является компонентом низкомолекулярного
органического комплекса - “фактора толерантности
к глюкозе. Он нормализует проницаемость
клеточных мембран для глюкозы, процессы
использования ее клетками и депонирования,
и в этом плане функционирует совместно
с инсулином. Предполагают, что они образуют
комплекс, регулирующий уровень глюкозы
в крови. Хром увеличивает чувствительность
клеточных рецепторов тканей к инсулину,
облегчая их взаимодействие и уменьшая
потребность организма в инсулине. Он
способен усиливать действие инсулина
во всех метаболических процессах, регулируемых
этим гормоном. Поэтому хром необходим
больным сахарным диабетом (прежде всего
II типа), поскольку уровень его в крови
у таких больных понижен. Более того, высокий
дефицит этого микроэлемента может стать
причиной диабетоподобного состояния.
Уровень хрома снижается у женщин во время
беременности и после рождения ребенка.
Этим дефицитом хрома можно объяснить
диабет у беременных, хотя эта причина
едва ли единственная. Дефицит хрома в
организме, помимо повышения уровня глюкозы
в крови, приводит к повышению триглицеридов
и холестерина в плазме крови и в конечном
итоге к атеросклерозу. Влияние хрома
на липидный обмен также опосредуется
его регулирующим действием на функционирование
инсулина. В связи с изложенным, хром имеет
большое значение для профилактики сахарного
диабета и сердечно-сосудистых заболеваний.
В настоящее
время свинец занимает первое место
среди причин промышленных отравлений.
Это вызвано широким
Отравление свинцом (сатурнизм) - представляет собой пример наиболее частого заболевания, обусловленного воздействием окружающей среды. В большинстве случаев речь идет о поглощении малых доз и накопление их в организме, пока его концентрация не достигнет критического уровня необходимого для токсического проявления. Острые свинцовые отравления встречаются редко. Их симптомы - слюнотечение, рвота, кишечные колики, острая форма отказа почек, поражение мозга. В тяжёлых случаях - смерть через несколько дней.
Ранние симптомы отравления свинцом проявляются в виде повышенной возбудимости, депрессии и раздражительности. При отравлении органическими соединениями свинца его повышенное содержание обнаруживают в крови.
Существует острая и хроническая форма болезни. Острая форма возникает при попадании значительных его доз через желудочно-кишечный тракт или при вдыхании паров свинца, или при распылении свинцовых красок. Хроническое отравление наиболее часто возникает у детей, лижущих поверхность предметов, окрашенных свинцовой краской. Дети в отличие от взрослых гораздо легче абсорбируют свинец. Хроническое отравление может развиваться при использовании плохо обожженной керамической посуды, покрытой эмалью, содержащей свинец, при употреблении зараженной воды, особенно в старых домах, где канализационные трубы содержат свинец, при злоупотреблении алкоголем, изготовленным в перегонном аппарате, содержащим свинец. Проблема хронической интоксикации связана также с наличием паров свинца при применении тетраэтилсвинца при ожогах в качестве артишокового препарата.
Выбросы газа отравляют не только атмосферу, но почву, и воду, и продукты питания. Только в Северной Америке такие выбросы в атмосферу составляют 200 тыс. тон свинца ежегодно. Отравление атмосферы повсеместно и в среднем взрослый человек получает примерно от 150 до 400 мг свинца и его концентрация в крови и в тканях составляет до 25 мг/100 мл. Для возникновения клинических признаков болезни необходимо около 80 мг/100.
Попадая оральным путем, свинец абсорбируется в кишечнике и достигает печени, откуда с желчью вновь попадает в 12-ти перстную кишку. Одна часть свинца реабсорбируется, другая удаляется с испражнениями. Если свинец попадает через дыхательные пути, он быстро достигает кровотока и тогда его действие максимально. Из крови свинец экскретируется почками, часть его депонируется в костях. Свинец ингибирует действие многих энзимою, а также инкорпорацию железа в организме, в результате чего в моче резко увеличивается количество свободного протопорфирина. Его увеличение в моче является четким клиническим признаком сатурнизм.
Органами
-- мишенями при отравлении свинцом
являются кроветворная и нервная
системы, почки. Менее значительный
ущерб сатурнизм наносит
При хроническом
сатурнизме характерно появление кислотоустойчивых
внутриядерных включений в
Интоксикация свинцом может быть, по большей части предупреждена, особенно у детей. Законы запрещают использовать краски на основе свинца, равно как и его присутствие в них. Соблюдение этих законов может хоть частично решить проблему этих “тихих эпидемий”.
Свинец
является металлом, оказывающим хорошо
известное нейротоксическое воздействие.
Нарушение процесса развития нервной
системы детей является наиболее
важным воздействием свинца. Эти нарушения
могут объясняться его
Свинец накапливается в скелете, и его поступление из костей в период беременности и грудного кормления вызывает воздействие на эмбрионы и детей, вскармливаемых грудью. В этой связи важное значение имеет воздействие свинца на организм женщин до беременности.
В последние десятилетия во многих районах отмечено значительное сокращение уровней Pb-B, главным образом, в результате постепенного прекращения использования этилированного бензина, а также в связи с уменьшением воздействия других источников. Существующий в настоящее время самый низкий средний уровень Pb-B в ряде европейских стран составляет около 20 мкг/л; однако, в отношении многих районов
Европы отсутствует надежная информация об уровнях Pb-B.
Относительный вклад источников зависит от местных условий. Пища является доминирующим источником поступления свинца в организм человека во всех группах населения. Важным источником поступления свинца в организм младенцев и детей младшего возраста может быть также попадание в организм через их руки пищи, содержащей частицы загрязненной почвы, пыли и свинцовой (старой) краски. При использовании водопроводных систем со свинцовыми трубами поступление свинца в организм через питьевую воду может быть также важным источником, в особенности для детей. Воздействие свинца в результате вдыхания может быть также значительным в тех случаях, когда концентрации свинца в окружающем воздухе являются высокими.
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
