Примеры влияния загрязняющих веществ на живой организм

Тяжелые металлы по характеру биологического воздействия можно подразделить на токсиканты и микроэлементы, имеющие принципиально различный характер влияния на живые организмы.

Токсиканты оказывают отрицательное действие на организмы при любой концентрации. В то время как микроэлементы имеют область недостаточности, вызывающей отрицательный эффект (менее С₁), и область необходимых для жизни концентраций, при повышении которых снова возникает отрицательный эффект (более С₂). Типичными токсикантами являются Cd, Pb, Hg, микроэлементами - Mn, Cu, Co.

Медь является микроэлементом. Содержится в организме человека, главным образом в виде комплексных органических соединений и играет важную роль в процессах кроветворения. Во вредном воздействии избытка меди решающую роль играет реакция катионов Cu²⁺ с SH – группами ферментов. Изменения содержания меди в сыворотке и коже обуславливает явление депигментации кожи. Отравления соединениями меди могут приводит к расстройствам нервной системы, нарушениям функций печени и почек и т. п. ПДК меди в воде водоемовхозяйственно – питьевого и культурно–бытового назначения составляет 1,0 мг/л, лимитирующий показатель вредности – органолептический.

Цинк является микроэлементом и водит в состав некоторых ферментов. Он содержится в крови (0,5 – 0,6), мягкий тканях (0,7 – 5,4), костях (10 – 18), волосах (16 – 22) ·10^-3%, т. е. в основном, в костях и волосах.

Находится в организме в динамическом равновесии, которое сдвигается в условиях повышенных концентраций в окружающей среде. Отрицательное воздействие соединений цинка может выражаться в ослаблении организма, повышенной заболеваемости, астомоподобных явлениях и пр. ПДК цинка в воде водоемов составляет 1,0 мг/л, лимитирующий показатель вредности – обще санитарный.

Кадмий. Соединения кадмия очень ядовиты. Действуют на многие системы организма – органы дыхания и желудочно–кишечный тракт, центральную и периферическую нервные системы. Механизм действия соединений кадмия заключается в угнетении активности ряда ферментов, нарушении фосфорно–кальциевого обмена, нарушении метаболизма микроэлементов (Zn, Cu, Fe, Mn, Se). ПДК в воде водоемов составляет 0,001 мг/л, лимитирующий показатель вредности – санитарно-токсикологический.

Ртуть. Ртуть относится к ультрамикроэлементам и постоянно присутствует в организме, поступая с пищей. Неорганические соединения ртути (в первую очередь катионы Hg⁺) реагируют с SH–группами белков, а также с карбоксильными и аминными группами тканевых белков, образуя прочные комплексные соединения – металлопротеиды. В результате возникают глубокие нарушения функций центральной нервной системы, особенно высших ее отделов. Из органических соединений ртути наибольшее значение играет метилртуть, которая хорошо растворима в липидных тканях и быстро проникает в жизненно важные органы, и в том числе в мозг. В результате возникают изменения в вегетативной нервной системе, периферических нервных образованиях, в сердце, сосудах, кроветворных органах, печени, нарушения в иммунобиологическом состоянии организма. Соединения ртути обладают также эмбриотоксическим действиям (приводят к нарушению плода у беременных). ПДК – 0,0005 мг/л. Лимитирующий показатель вредности санитарно- токсикологический.

Свинец. Соединения свинца – яды, действующие на все живое, вызывающие изменения особенно в нервной системе, крови, сосудах. Подавляют многие ферментативные процессы. Дети более восприимчивы к воздействию соединений свинца, чем взрослые. Обладают эмбриотоксическим действием, приводят к энцефалопатии и поражениям печени, угнетают иммунитет. Органические соединения свинца (тетраметилсвинец, тетраэтилсвинец) – сильные нервные яды, летучие жидкости. Являются активными ингибиторами обменных процессов. Для всех соединений свинца характерно кумулятивное действие. ПДК 0,03 мг/л, лимитирующий показатель – санитарно – токсикологический.

Тяжелые металлы извлекают из раствора в виде их дитизонатных комплексов (экстракцией раствором дитизона в четыреххлористом углероде), избыток дитизона удаляют, полученную смесь дитизонатов обрабатывают солью ртути(II). Поскольку ртуть образует с дитизоном наиболее устойчивое комплексное соединение, дитизонаты всех перечисленных металлов превращаются в дитизонат ртути Hg (HDz)₂. Измеряют оптическую плотность его раствора при λ = 485 нм. Проводят предварительное разрушение комплексных соединений тяжелых металлов. Fe³⁺ связывают тартратом натрия.

ПДК тяжелых металлов мэкв/л располагаются в следующем ряду: Cd (1,8·10^-4), Pb (9,7·10^-4), Cu (3,1·10^-3), Ni (3,4·10^-3), Zn (3,1·10^-2). Если найденное суммарное содержание тяжелых металлов превосходит первое из этих значений, приступают к определению содержания отдельных металлов, начиная с кадмия, вычитая из суммы найденный результат определения до тех пор, пока разность не окажется ниже ПДК следующего по порядку металла. ПДК  _Me= 0,001 ммоль/л.

Дата добавления: 2014-01-20