Марганец

МЫШЬЯК

Поступление цинка в человеческий организм в концентрации 6 г/сут может привести к летальному исходу.

Мышьяк широко распространен в окружающей среде. Он встречается почти во всех почвах. Степени окисления мышьяка -3, 0, +3, +5. Наиболее распространенными неорганическими соединениями мышьяка являются оксид трехвалентного мышьяка As₂O₃ и оксид пятивалентного мышьяка As₂O₅. Другими важными соединениями являются хлорид мышьяка (III) и различные соли, такие как арсенат свинца, также газообразное соединение с водородом – арсин (AsH₃). По степени снижения токсичности соединения мышьяка располагаются в следующий ряд: AsH₃ > As³⁺ > As⁵⁺ > RasX.

Для мышьяка, так же как и для ртути, характерна реакция метилирования. В природе наблюдается переход арсенатов в арсениты, а затем при их метилировании происходит образование метилмышьяковой и диметилмышьяковой кислот. В аэробных условиях образуется триметиларсин, в анаэробных – диметиларсин, включающиеся в пищевые цепи и сети.

Мировое производство мышьяка составляет приблизительно 50 тыс. тонн в год. В последнее время оно возрастает каждые 10 лет на 25%.

Мышьяк применяется в металлургии при получении некоторых сплавов для увеличения твердости и термостойкости сталей.

В химической промышленности мышьяк используется при производстве красящих веществ, а также стекла и эмалей.

В результате широкого распространения в окружающей среде и использования в сельском хозяйстве мышьяк присутствует в большинстве пищевых продуктов. Обычно его содержание достаточно мало – менее 0,5 мг/кг и редко превышает 1 мг/кг, за исключением некоторых морских организмов, которые аккумулируют этот элемент. При отсутствии значительных загрязнений содержание мышьяка в хлебных изделиях составляет до 2,4 мг/кг; фруктах – до 0,17 мг/кг; напитках – до 1,3 мг/кг; мясе – до 1,4 мг/кг; молочных продуктах – до 0,23 мг/кг. В морских продуктах содержится больше мышьяка, обычно на уровне 1,5 – 15,3 мг/кг.

Мышьяк присутствует почти во всех пресных водах. Однако в питьевой воде из различных источников уровни содержания мышьяка определяются природой залегающих пород. В некоторых геологических формациях залегает арсенопирит, который является источником мышьяка в пресных водах и приводит к увеличению его концентрации до 0,5 – 1,3 мг/л. Регулярное использование таких вод в домашнем хозяйстве может привести к избыточному поступлению мышьяка в организм и вызвать симптомы хронического отравления мышьяком.

Например, в Аргентине наблюдалось хроническое отравление мышьяком, вызванное потреблением воды, содержащей от 1 до 4 мг/л As₂O₃. Аналогичная ситуация наблюдалась в Антофагасте (Чили). Употребление колодезной воды, содержащей 0,6 мг/л мышьяка, привело к локальным хроническим отравлениям на о. Тайвань.

Промышленные, а также случайные загрязнения могут привести к значительному увеличению естественного уровня мышьяка в пищевых продуктах и напитках.

В Балтиморе была обнаружена территория, где смертность от рака в 4,5 раза выше, чем в городе в целом. Эта полоса окружает бывшую фабрику, производившую в течение 100 лет мышьяк.

Трагический случай произошел в Японии в 1955 году. Когда отравилось более 12000 детей. Их кормили молочной смесью. В состав которой входило сухое молоко, загрязненное оксидом мышьяка (III). Он случайно попал в фосфат натрия, которым стабилизировали порошок молока. Фосфат натрия являлся отходом при выделении алюминия из боксита, в котором содержалось существенное количество мышьяка. Более 120 детей погибли от потребления смеси через 33 дня при ежедневной дозе As₂O₃ 3,5 мг.

Использование соединений мышьяка в составе пестицидов для обработки виноградников привело к случаям отравления винами.

Мышьяк может вызывать как острые, так и хронические отравления. Острые отравления хорошо известны криминалистам.

Истории известен ряд примеров. Один из них – дело Мари Мадлен де Бренвилье (1630 – 1676 гг.). Мари Мадлен родилась в богатой дворянской семье и с отроческих лет блистала красотой. С целью овладения огромным наследством, которого ее лишали из-за непристойного поведения, Мари Мадлен подсыпает мышьяк в пищу отцу и двум братьям. Верховный суд парижского парламента приговорил ее к смертной казни.

Существует также версия об отравлении мышьяком Наполеона Бонапарта. С помощью нейтронно-активационного анализа волос Наполеона разных периодов его жизни эксперты установили, что содержание мышьяка в них в 13 раз превышает обычную норму для человеческих волос, а отложения мышьяка в растущих волосах совпадали по времени с периодом пребывания Наполеона на острове Святой Елены.

Хроническое отравление мышьяком и его соединениями возникает при длительном употреблении питьевой воды с концентрацией мышьяка 0,3 – 2,2 мг/л. Разовая доза мышьяка 30 мг смертельна для человека.

Механизм токсического действия мышьяка заключается в связывании им сульфгидрильных групп белков и ингибировании действия многих ферментов, участвующих в процессах клеточного метаболизма и дыхания.

Хроническое отравление приводит к потере аппетита и снижению массы, гастрокишечным расстройствам, периферийным неврозам, коньюктивиту, гиперкератозу и меланоме кожи. Меланома возникает при длительном воздействии мышьяка и может привести раку кожи.

По данным экспертов ФАО/ВОЗ, в организм взрослого человека поступает в среднем 0,005 – 0,42 мг мышьяка в сутки, то есть около 0,007 мг/кг массы тела, и может достигать 1 мг в зависимости от его содержания в рационе питания и окружающей среде.

Экспертами ФАО и ВОЗ установлена ДСД мышьяка 0,05 мг/кг массы тела, что для взрослого человека составляет около 3 мг/сут.

Марганец входит в состав многих ферментов, играет важную роль в процессах роста, кроветворения, образования костной ткани.

Дата добавления: 2014-01-04