Як захистити себе від впливу важких металів 2 страница

При хронічному сатурнізму характерна поява кислотостійких внутрішньоядерних включень в епітеліальних клітинах проксимальних канальцях нефрону. Ці включення містять магній, кальцій, свинець і протеїни. Яке б не було їхнє походження, виявлення цих включень є важливим морфологічним ознакою сатурнізму. У деяких хворих може спостерігатися розвиток хронічного тубуло-інтерстиціального нефриту і хронічної ниркової недостатності.
Інтоксикація свинцем може бути, по більшій частині попереджена, особливо у дітей. Закони забороняють використовувати фарби на основі свинцю, так само як і його присутність в них. Дотримання цих законів може хоч частково вирішити проблему цих "тихих епідемій".
Свинець є металом, надають добре відоме нейротоксична вплив. Порушення процесу розвитку нервової системи дітей є найбільш важливим впливом свинцю. Ці порушення можуть пояснюватися його впливом на ембріони, а також у період грудного вигодовування і в ранньому дитячому віці.
Свинець накопичується в скелеті, і його надходження з кісток у період вагітності і грудного годування викликає вплив на ембріони і дітей, що вигодовують груддю. У зв'язку з цим важливе значення має вплив свинцю на організм жінок до вагітності.
В останні десятиліття у багатьох районах відмічено значне скорочення рівнів Pb-B, головним чином, в результаті поступового припинення використання етилованого бензину, а також у зв'язку із зменшенням впливу інших джерел. Існуючий в даний час найнижчий середній рівень Pb-B в ряді європейських країн складає близько 20 мкг / л; проте відносно багатьох районів
Європи відсутня надійна інформація про рівні Pb-B.
Відносний внесок джерел залежить від місцевих умов. Їжа є домінуючим джерелом надходження свинцю в організм людини у всіх групах населення. Важливим джерелом надходження свинцю в організм немовлят і дітей молодшого віку може бути також потрапляння в організм через їхні руки їжі, що містить частинки забрудненого грунту, пилу і свинцевої (старої) фарби. При використанні водопровідних систем зі свинцевими трубами надходження свинцю в організм через питну воду може бути також важливим джерелом, особливо для дітей. Вплив свинцю в результаті вдихання може бути також значним у тих випадках, коли концентрації свинцю в навколишньому повітрі є високими.
В останні десятиліття концентрації свинцю в навколишньому повітрі скоротилися: у період 1990-2003 років рівні вмісту свинцю в повітрі скоротилися на 50-70% в Європі. Аналогічним чином скоротилися рівні атмосферного осадження.
Щорічні обсяги надходження свинцю у верхні шари грунту в результаті ТЗВБР і в зв'язку з використанням мінеральних і органічних добрив мають практично однаковий порядок величини і змінюються між країнами, а також залежно від обсягу сільськогосподарської діяльності. Це надходження є відносно невеликим порівняно з уже накопиченими запасами свинцю, що надходять із природних джерел і в результаті ресуспендірованія. Однак ТЗВБР може в значній мірі підвищувати вміст свинцю в сільськогосподарських культурах в результаті безпосереднього осадження. Хоча обсяги його поглинання через коріння рослин є відносно невеликими, в довгостроковій перспективі особливу занепокоєність викликає зростання концентрацій свинцю в грунті, якому слід перешкоджати зважаючи на можливу небезпеку впливу низьких концентрацій свинцю на здоров'я людини. Тому обсяги атмосферних викидів свинцю слід підтримувати на максимально можливому низькому рівні.
Вміст свинцю в магматичних породах дозволяє віднести його до категорії рідкісних металів. Він концентрується в сульфідних породах, які зустрічаються в багатьох місцях у світі. Свинець легко виділити шляхом виплавки з руди. У природному стані він виявляється в основному у вигляді галеніту (РbS).
Свинець, що міститься в земній корі, може вимиватися під впливом атмосферних процесів, переходячи поступово в океани. Іони Рb ^{2 +} досить нестабільні, і вміст свинцю в іонній формі складає всього 10 ^-8%. Проте він накопичується в океанських опадах у вигляді сульфітів або сульфатів. У прісній воді вміст свинцю набагато вищою і може досягати 2 х 10 ^-6%, а в грунті приблизно така ж кількість, що і в земній корі (1,5 х 10 ^-3%) через нестабільність цього елемента в геохімічному циклі.
Свинцеві руди містять 2-20% свинцю. Концентрат, отримуваний флотаційним способом, містить 60-80% Рb. Його нагрівають для видалення сірки і виплавляють свинець. Такі первинні процеси великомасштабним. Якщо ж для отримання свинцю використовують відходи, процеси виплавки називають вторинними. Щорічне світове споживання свинцю становить більше 3 млн. т, з них 40% використовують для виробництва акумуляторних батарей, 20%-для виробництва алкіла свинцю - присадки до бензину, 12% застосовують у будівництві, 28% для інших цілей.
Щорічно у світі в результаті впливу атмосферних процесів мігрує близько 180 тис. т свинцю. При видобутку і переробки свинцевих руд втрачається більше 20% свинцю. Навіть на цих стадіях виділення свинцю в середовище проживання одно його кількості, потрапляє в навколишнє середовище в результаті впливу на магматичні породи атмосферних процесів.
Найбільш серйозним джерелом забруднення середовища проживання організмів свинцем є вихлопи автомобільних двигунів. Антидетонатор тетраметил - або тетраетілсвінеп - додають до більшості бензинів, починаючи з 1923 р., В кількості близько 80 мг / л. При русі автомобіля від 25 до 75% цього свинцю в залежності від умов руху викидається в атмосферу. Основна його маса осідає на землю, а й у повітрі залишається помітна її частину.
Свинцева пил не тільки покриває узбіччя шосейних доріг і грунт всередині і навколо промислових міст, вона знайдена і в льоду Північної Гренландії, причому в 1756 р. зміст свинцю в льоду становила 20 мкг / т, в 1860 р. вже 50 мкг / т, а в 1965 р. - 210 мкг / т.
Активними джерелами забруднення свинцем є електростанції та побутові печі, що працюють на вугіллі.
Джерелами забруднення свинцем у побуті можуть бути глиняний посуд, покрита глазур'ю; свинець, що міститься в фарбуючих пігментах.
Свинець не є життєво необхідним елементом. Він токсичний і відноситься до I класу небезпеки. Неорганічні його сполуки порушують обмін речовин і є інгібіторами ферментів (подібно до більшості важких металів). Одним з найбільш підступних наслідків дії неорганічних сполук свинцю вважається його здатність замінювати кальцій в кістках і бути постійним джерелом отруєння протягом тривалого часу. Біологічний період напіврозпаду свинцю в кістках - близько 10 років. Кількість свинцю, накопиченого в кістках, з віком збільшується, і в 30-40 років в осіб, які за родом занять не пов'язаних із забрудненням свинцю, становить 80-200 мг.
Органічні з'єднання свинцю вважаються ще більш токсичними, ніж неорганічні.
Вдихувана пил приблизно на 30-35% затримується в легенях, значна частка її всмоктується потоком крові. Всмоктування в шлунково-кишковому тракті складають у цілому 5-10%, у дітей - 50%. Дефіцит кальцію та вітаміну Д посилює всмоктування свинцю.
Внаслідок глобального забруднення навколишнього середовища свинцем він став всюдисущим компонентом будь-якої їжі та кормів. Рослинні продукти в цілому містять більше свинцю, ніж тварини.
2.5. Кадмій
Кадмій, цинк і мідь є найбільш важливими металами при вивченні проблеми забруднень, так вони широко поширені в світі і мають токсичні властивості.Кадмій і цинк (так само як свинець і ртуть) виявлені в основному в сульфідних опадах. У результаті атмосферних процесів ці елементи легко потрапляють в океани. У грунтах міститься приблизно 4,5 х10 ^-4%. Рослинність містить різну кількість обох елементів, але вміст цинку в золі рослин щодо високо -0,14;, тому що цей елемент відіграє істотну роль у харчуванні рослин.
Близько 1 млн. кг кадмію потрапляє в атмосферу щорічно в результаті діяльності заводів за його виплавці, що становить близько 45% загального забруднення цим елементом. 52% забруднень потрапляють в результаті спалювання або переробки виробів, що містять кадмій. Кадмій має відносно високу леткість, тому він легко проникає в атмосферу.
Попадання кадмію у природні води відбувається в результаті застосування його в гальванічних процесах і техніки. Найбільш серйозні джерела забруднення води цинком - заводи по виплавці цинку і гальванічні виробництва.
Потенційним джерелом забрудненням кадмієм є добрива. При цьому кадмій впроваджується в рослини, вживаються людиною в їжу, і в кінці ланцюжка переходять в організм людини. Кадмій і цинк легко проникають в морську воду і океан через мережу поверхневих і грунтових вод.
Кадмій накопичується в певних органах тварин (особливо в печінці та в нирках).
Кадмій і його сполуки відносяться до I класу небезпеки. Він проникає в людський організм протягом тривалого періоду. Вдихання повітря протягом 8 годин при концентрації кадмію 5 мг / м ³ може призвести до смерті.
При хронічному отруєнні кадмієм в сечі з'являється білок, підвищується кров'яний тиск.
При дослідженні присутності кадмію в продуктах харчування було виявлено, що виділення людського організму рідко містять стільки ж кадмію, скільки було поглинено. Єдиного світового думки щодо прийнятного безпечного вмісту кадмію в їжі зараз немає.
Одним їх ефективних шляхів запобігання надходження кадмію у вигляді забруднень полягає в запровадженні контролю за вмістом цього металу у викидах плавильних заводів і інших промислових підприємств.
Нирки і кістки є цільовими органами, що піддаються найбільшому впливу навколишнього середовища. У число основних видів критичного впливу входять:
a) підвищений вміст білків з низькою молекулярною вагою в сечі в результаті пошкодження проксимальних тубулярних клітин і
b) збільшення небезпеки остеопорозу.
Повідомлялося також про підвищену небезпеку раку легенів у результаті впливу через дихальні шляхи в ході здійснення професійної діяльності.
Запас безпеки між вмістом кадмію в добовому раціоні, який не робить якого-небудь дії, і змістом, яке може призвести до виникнення наслідків, є досить малим, а для груп населення, схильних до високого рівня впливу, - практично нульовим. У групи населення, схильні до ризику, входять особи похилого віку, діабетики та курці. Жінки можуть бути схильні до високої небезпеки з огляду на те, що з урахуванням більш низького вмісту заліза в їх організмах вони поглинають в порівнянні з чоловіками більш значні обсяги кадмію при однаковому рівні впливу.
Їжа є основним джерел впливу кадмію на всі групи населення (більше ніж 90% загального обсягу надходження в організми некурців). У сильно забруднених районах пил, що міститься в навколишньому повітрі, може в значній мірі забруднювати сільськогосподарські культури і впливати через дихальні і травні тракти.
Щорічні обсяги надходження кадмію у верхні шари грунту в результаті ТЗВБР і в зв'язку з використанням мінеральних і органічних добрив мають приблизно однаковий порядок величини. Це надходження збільшує вже наявні і нерідко щодо значні обсяги кадмію, що містяться у верхніх шарах грунту.
Незважаючи на скорочення викидів кадмію, його концентрацій у навколишньому повітрі та рівнів його осадження, недавно опубліковані дані не свідчать про зменшення вмісту кадмію в організмах некурців протягом останнього десятиліття. Результати досліджень балансу кадмію у верхніх шарах орної грунту свідчать про те, що надходження кадмію як і раніше перевищує його видалення.
Кадмій накопичується в грунтах і водозбірних басейнах при певних умовах стану навколишнього середовища і тим самим збільшує ризик майбутнього впливу через харчові продукти. У зв'язку з цим з урахуванням малого запасу безпеки слід докласти всіх зусиль для подальшого скорочення атмосферних викидів кадмію та інших видів надходження кадмію в грунт.
Розмова про кадмію повинен бути особливим. Л.Г. Бондарєв призводить тривожні дані шведського дослідника М. Пискатора про те, що різниця між змістом цієї речовини в організмі сучасних підлітків і критичною величиною, коли доведеться рахуватися з порушеннями функції нирок, хворобами легенів і кісток, виявляється дуже малою. Особливо у курців. Тютюн під час свого зростання дуже активно й у великих кількостях акумулює кадмій: його концентрація в сухому листі в тисячі разів вище середніх значень для біомаси наземної рослинності. Тому з кожним затягуванням димом разом з такими шкідливими речовинами, як нікотин і окис вуглецю, в організм надходить і кадмій. В одній сигареті міститься від 1,2 до 2,5 мкг цієї отрути. Світове виробництво тютюну, за даними Л.Г. Бондарева, становить приблизно 5,7 млн. т на рік. Одна сигарета містить близько 1 г тютюну. Отже, при викурюванні всіх сигарет, цигарок і трубок у світі в навколишнє середовище виділяється від 5,7 до 11,4 т кадмію, потрапляючи не тільки в легені курців, але і в легені некурящих людей.
Закінчуючи коротку довідку про кадмію, необхідно відзначити ще й те, що ця речовина підвищує кров'яний тиск. Щодо більшу кількість крововиливів у мозок у Японії, в порівнянні з іншими країнами, закономірно пов'язують у тому числі і з кадмієві забрудненням, що в Країні висхідного сонця є дуже високим.
2.6. Важкі метали
Марганець забиває канальці нервових клітин. Знижується провідність нервового імпульсу, як наслідок підвищується стомлюваність, сонливість, знижується швидкість реакції, працездатність, з'являються запаморочення, депресивні, пригнічені стану. Особливо небезпечні отруєння марганцем у дітей та ембріонів (коли жінка вагітна) - призводить до ідіотії. З 100 дітей, матері яких під час вагітності зазнали отруєння марганцем, 96-98 народжуються ідіотами. Є такожтеорія, що токсикоз на ранніх і пізніх термінах вагітності викликаються марганцем. У водопровідній воді - надлишок марганцю. Крім води марганецьміститься в повітрі через виробничих викидів. У природі марганець потім накопичується у грибах і рослинах, потрапляючи, таким чином, в їжу. Марганецьмайже неможливо вивести з організму; дуже важко діагностувати отруєння марганцем, тому що симптоми дуже загальні і властиві багатьом захворюванням, частіше ж усього людей просто не звертає на них уваги. Природний вміст марганцю в рослинах, тварин і грунтах дуже високо. Основні галузі виробництва марганцю - виробництво легованих сталей, сплавів, електричних батарей та інших хімічних джерел струму. Присутність марганцю в повітрі понад норму (середньодобова ПКД марганцю в атмосфері - повітрі населених місць - становить 0,01 мг / м ³⁾ шкідливо впливає на організм людини, що виражається в прогресуючому руйнуванні центральної нервової системи. Марганець відноситься до II класу небезпеки.
Алюміній так само робить загальне отруйна і засмічують дію на організм людини. У водопровідній воді його надлишок пов'язаний з тим, що надлишки заліза на водозаборі видаляють сульфатом алюмінію. Реагуючи з іонами заліза, сульфат алюмінію дає нерозчинний осад, в який випадає, у принципі і залізо, іалюміній, але в реальності у воді залишається і залізо, і алюміній.
Селен не міститься в природній воді Новосибірська. Селен необхідний людині в дуже малих дозах, при найменшому перевищенні дози він перетворюється на канцероген, мутаген і токсин. Людині можна безпечно заповнити недолік селену за допомогою спеціальних мінеральних комплексів; селен також міститься в морській капусті.
Залізо буває в природі в трьох станах - молекулярне залізо F0 (коли воно шматком), Fe2 + - необхідно в організмі людини як переносник кисню (у молекулігемоглобіну 4 іона F2 +) і F3 + - шкідливе для людини - воно і є іржа. Залізо необхідно організму людини, але тільки в певній пропорції і у вигляді іона F2 +. У водопровідній воді великий надлишок заліза, тому що в природній воді Новосибірська його багато, плюс іржаві труби, по яких тече вода до споживачів.
Кальцій необхідний в організмі людини для будови кісткової тканини (зуби, кістки), м'язової тканини (м'язи, м'яз серця), підтримки провідної функції нервової тканини. При надлишку кальцій нейтральний по відношенню до організму людини, однак, це знижує якість води - солі кальцію утворюють накип і мутність води.
Магній необхідний для нормальної діяльності нервових клітин. Однак, його кількість у воді має бути обмежено, тому що при надлишку він діє на подобу марганцю - засмічує канальці нервових клітин, тільки він менш активний і простіше виводиться з організму.
Калій також необхідний для нормальної життєдіяльності організму, тому що є компонентом калій-натрієвого насоса. Калій-натрієвий насос - це структура на мембрані кожної клітини, завдяки якій в клітку проникають речовини з міжклітинної рідини, а з клітки виводяться продукти її життєдіяльності. Крім того, особливо важливий калій для серцево-судинної діяльності, тому що він нормалізує тиск крові й роботу серця.

Дата добавления: 2015-05-06