Какие металлы опасны для здоровья. Ртуть как яд с многовековой историей
Предупреждение: это авторская таблица, в которой изложен авторский субъективный взгляд и опыт общения с металлами. Свои заключения автор делает на основе научных статей, данных с мирового рынка металлов, исторических фактах и рецептах народной медицины. Помните о том, что каким бы безопасным не выглядел для вас тот или иной металл, контактировать с ним без необходимости не следует. С удивлением для себя обнаружил, что в сети практически ничего нет на тему безопасности и опасности конкретных металлов для человека. Берусь разъяснить этот вопрос всем интересующимся данной темой. Итак, для начала давайте рассмотрим, с какими металлами лучше никогда не иметь дело. Опасные металлы В своем анализе я буду прибегать к помощи самого адекватного и удобного, на мой взгляд, варианта таблицы Менделеева, утвержденного международной организацией Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Начнем с того, что вычеркнем все неметаллы из нашего списка. 1. Водород, углерод, азот, кислород, фосфор, сера, селен - эти элементы так и называются: неметаллы. 2. Фтор, хлор, бром, йод, астат,унунсептий - это галогены. 3. Гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон, унуноктий - инертные газы. Далее идут гипотетически возможные химические элементы - суперактиноиды (унбиуний, унбибий, унбитрий, унбиквадий, унбипентий, унбигексий). Их не существует. Смертельно опасно!!! Актиноиды (торий, протактиний, уран, нептуний, плутоний, америций, кюрий, берклий, калифорний, эйнштейний, фермий, менделевий, нобелий, лоуренсий) - все они радиоактивны и смертельно опасны. Забудьте про них. Лантаноиды (лантан, празеодим, прометий, самарий, гадолиний, тербий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций). Из лантаноидов относительно безопасными могут быть диспрозий, неодим, европий, да и те с оговоркой. В общем, я бы не стал контактировать ни с одним из лантаноидов без необходимости. Никакой пользы для здоровья они вам точно не принесут. Щелочные металлы (литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций, унуненний). Эти металлы имеют свойство окисляться при контакте с кислородом, то есть на воздухе, но что еще хуже, некоторые из них - самовозгораться. Другие из них, такие, как франций, радиоактивны. Хранить их следует под слоем парафина или в керосине, где они меньше окисляются, но покрываются пленкой и теряют свой естественный цвет, так что разглядеть их не удастся. Итого: я бы не стал контактировать с этими металлами без необходимости. Некоторые из них могут сильно вас покалечить. Полуметаллы (германий, мышьяк, теллур, полоний). Не рекомендуется иметь дома. Так, например, кремний (не путать с полезным камнем "кремень"), несмотря на то, что входит в состав изделий из силумина, может быть очень опасен для человека. Его пыль поражает лёгкие. Сурьма способна отравить организм, вызвать увеличение щитовидной железы и расстройство половых функций, мышьяк - яд, а полоний радиоактивен. Германий и теллур также под подозрением. Наиболее безопасным из полуметаллов можно считать бор. Из него делается борная кислота, которая продается в аптеках. Однако это не означает, что бор полностью безопасен. Это не так. Итого: полуметаллы вычеркиваем из полностью безопасных металлов. Щелочноземельные металлы. Опасные: бериллий, радий, унбинилий. Бериллий - высокотоксичный элемент, если не хотите облысеть и заиметь другие проблемы со здоровьем, забудьте про него. Стронций - может быть токсичен и радиоактивен. Барий - в случае тяжелого отравления солями бария, смерть наступает внезапно или в течение одних суток. Радий - само название говорит за себя. Радий радиоактивен, от воздействия радия скончалась Мария Кюри. Унбинилий - не существует. Постпереходные металлы. Опасные: таллий, унунтрий, флеровий, унунпентий, ливерморий. Таллий - высокотоксичен, поражает нервную систему. Унунтрий - малоизученный, недавно выведенный элемент (в XXI-м веке). Флеровий - сильно радиоактивен. Унунпентий - малоизученный, недавно полученный элемент. Ливерморий - малоизученный, искусственно синтезированный элемент. Переходные металлы. Опасные: технеций (радиотоксичен), кадмий (токсичен), ртуть (пары ртути смертельны). Малоизученные (не менее опасные) искусственно синтезированные переходные металлы: резерфордий (высокорадиоактивнен), дубний, сиборгий (радиоактивен), борий (радиоактивен), хассий, мейтнерий, дармштадтий, рентгений, коперниций. Нейтральные металлы Кальций, стронций, барий, церий, неодим, диспрозий, европий, кремний, бор, сурьма, галлий, свинец, висмут, скандий, марганец, кобальт, никель, цинк, иттрий (способен окисляться на воздухе), цирконий, рений. Это нейтральные металлы, но не безвредные. Влияние скандия и рения на организм человека малоизученно. Избыток кобальта в организме способен спровоцировать сердечные заболевания. Цирконий регулировать ваше давление не способен, но циркониевая пыль способна самовозгораться на воздухе. Безопасные (условно) металлы В основном это переходные металлы, а также некоторые из постпереходных и щелочноземельных металлов. Щелочноземельные металлы (магний). Магний - один из важнейших биогенных элементов, в значительных количествах содержится в тканях животных и растений. Кусочек магния можно прикладывать к телу от бессонницы и хронической усталости. Постпереходные металлы (алюминий, индий, олово). Алюминий способен очищать легкие, но вовнутрь его принимать нельзя. Достаточно просто прикладывать слегка нагретый чистый алюминий к груди на 10-15 минут в день в течение двух-трех недель. Потом делать перерыв. Есть из алюминиевой посуды, несмотря на распространенность такой посуды в России, нельзя, это вредно для здоровья. Индий - металл, еще более мягкий, чем алюминий. Особой опасности для здоровья при контакте с собой не представляет. Олово - металл, способный лечить печень. Для этого нужно прикладывать кусочек олова к правому подреберью на 10 минут в день. Внимание! При температуре ниже - 30С белое олово распадается, образуя явление "оловянной чумы", и превращается в серую пыль (серое олово), которая способная отравить ваши легкие с летальным исходом. Держать олово на морозе нельзя. Переходные металлы (титан, ванадий, хром, железо, медь, ниобий, молибден, рутений, родий, палладий, серебро, тантал, вольфрам, осмий, иридий, платина, золото). Ванадий - способен снимать головную боль. Для этого при мигрени следует подержать кусочек ванадия в руке 10-15 минут. Хром - самый твердый металл. (Условно) безопасен. Вольфрам - самый тугоплавкий металл. Из вольфрама делают нити для ламп накаливания. Следует избегать попадания вольфрама в воду и жидкость - это опасно для здоровья. В остальном вольфрам (условно) безопасный. Титан - самый прочный металл. Как и ниобий, и тантал, титан можно отнести к полудрагоценным металлам. Эти металлы часто используются в производстве бытовых изделий и полностью безопасны для хранения. Железо - это наше всё. Из железа делают чугунную (самую безопасную) посуду и стальные ножи. Медь - один из самых древних и целебных металлов, устраняет головную боль. (Условно) безопасен. Молибден - производственный металл. (Условно) безопасен. Серебро - очищающий металл. Ионы серебра способны очищать кровь и обеззараживать воду. Недаром все цари так любили пить и есть из серебряной посуды. Золото - никакой особой пользы, на самом деле, не несет, кроме материальной, но и вреда тоже не приносит. Рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина - платиноиды. (Условно) безопасные и благородные металлы. Окисляться на воздухе способен только осмий, и тот в мелком виде. Также осмий, в отличие от своих собратьев, имеет зловонный запах. Постскриптум. Внимательно изучите названия металлов! Родий - безопасен для хранения, радий - смертелен! Бор - нейтрален, а борий - радиоактивен! Подобная ошибка может стоить вам жизни. Посему с металлами следует обращаться, как с грибами: если вы не уверены, не контактируйте и не берите их в руки. Всем счастья.
Батталов Ильназ Рамилевич, Салахова Айгуль Ринатовна
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 тяжелыми металлами может вызвать серьезные последствия в организме.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Батталов Ильназ,Салахова Айгуль,
11 А класс МБОУ«Гимназия №5»г.Зеленодольск
Руководитель Зубарева Г.Я.
Влияние тяжелых металлов на организм человека.
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 тяжелыми металлами может вызвать серьезные последствия в организме.
К тяжелым металлам относится группа химических элементов (более 40), обладающих свойствами металлов (в том числе и полуметаллов) и значительным атомным весом, либо плотностью. Основным критерием отнесения элементов к группе тяжелых металлов являются атомный вес, который должен быть выше 50 атомных единиц. К таким элементам относятся например, свинец, цинк, кадмий, ртуть, молибден, хром, маоганец, никель, олово, кобальт, ваннадий и др. Это отношение элементов к тяжелым металлам с химической точки зрения. Но с точки зрения медицинской и природоохранной важными характеристиками тяжелых металлов являются биологическая активность и токсичность.
Опасность воздействия тяжелых металлов заключается в том, что они остаются в организме человека навсегда. Хотя, употребление белков (в частности белков молока и белых грибов) способствует выведению их из организма.
Ниже приведена таблица воздействия тяжелых металлов на организм человека.
Ртуть (Hg-Hydrargyrym) | Побочная подгруппа второй группы, шестой период периодической системы Д.И.Менделеева, атомный номер 80 | Является естественной составной частью воды, почвы, воздуха. Содержится в воздухе в районах месторождений, в подземных и поверхностных водах, в донных отложениях. основной источник поступления в организм человека - пищевые цепи, а также при дыхании. | Наибольшую опасность составляют пары ртути и ее органические соединения. Способна проникать в организм через дыхательные пути. При большом поступлении в организм происходит отравление (токсикация), признаками которого являются: отсуствие аппетита, резкая головная боль, боль при глотании, металлический вкус во рту, слюноотделение, набухание и кровотечение десен, тошнота, рвота, понос. Также наблюдается повышение температуры тела. Существует понятие хронического отравления ртутью, которое характеризуется протеканием без проявления ярко выраженных симптомов. Основными признаками хронического отравления являются: окраска десен, слабость, бессоница, повышенная раздражительность,. снижение работоспособности, дрожание пальцев, гастрит. |
Кадмий (Cd-Cfdmium) | Побочная подгруппа, вторая группа, пятый период периодической системы Д.И.Менделеева, атомный номер 40. Отнесен ко второму классу опасности - высоопасные вещества. | Является редким элементом, содержится в виде изоморфной примеси во многих минералах и всегда в минералах цинка. В атмосферу попадает в результате деятельности заводов (45%); остальная часть попадает в результате сжигания или переработки изделий, содержащих кадмий. Легко накапливается в растениях, затем в оргпнизме человека. В одной сигарете содержится от 1,2 до 2,5 мкг кадмия. | Обладает способностью накапливаться в организме. Период полувыведения составляет 10-35 лет. Накапливается главным образом в почках и печени (60-80%). Остальные 40% содержаться в поджелудочной железе, селезенке, трубчатых костях, других органах и тканях. Накапливаясь в организме, может привести к нарушению работы почек (образование почечных камней). Острое отравление проявляется через 10 часов. Симптомы: раздражение конъюнктивы глаз, раздражение верхних дыхательных путей, бронхит, сливная бронхопневмония, отек легких, высокая температура тела, учащенное сердцебиение, повышение артериального давления.Хроническое отравление проявляется в виде насморка с постепенной потерей обоняния, окрашивания десен, потери веса, плохой аппетит, слабость, рвота, тошнота, боли в костях, развитие носового кровотечения, изъявление и прободение носовой перегородки. |
Свинец (Pb-Plumbum) | Элемент главной подгруппы четвертой группы шестого периода периодической системы. Является одним из самых распространенных тяжелых металлов. Устойчив к щелочам и органическим кислотам, в жидком виде растворяет все металлы, за исключением железа | Редко встречается в виде самородного металлического свинца. Поступление в организм происходит через желудочно-кишечный тракт, также через дыхательные пути. Затем разносится кровью по всему организму. | Негативно сказывается при наличии в растениях, поскольку имеет способность подавлять фотосинтез. Иногда приводит к увеличению кадмия и снижению поступления цинка, кальция, фосфора, серы. Вследствие этого снижается урожайность растений и резко ухудшается качество произведенной продукции и как следствие, происходит негативное влияние на здоровье человека. Вдыхание свинцовой пыли намного опаснее, чем попадание его в организм с пищей. При попадании в мягкие ткани (мышцы, печень, почки, головной мозг, лимфатические узлы) свинец вызывает заболевание - сатурнизм. Блокируя деятельность некоторых ферментов, свинец способен вызвать развитие анемии, поражение кроветворной системы, почек и мозга, снижение интеллекта (особенно у детей). Симптомы при хроническом отравлении: серая кайма на деснах, расстройство нервной системы, расстройство кроветворной системы. Для выведения из организма рекомендуется принимать молочные продукты, содержащие кальций. |
Мышьяк (As- Arsenium) | Химический элемент пятой группы периодической системы Д,И,Менделеева. Имеет один из самых высоких показателей патологичности. | В земной коре встречается не часто. В минералах встречается совместно с железом, медью, кобальтом, никелем. Основными источниками влияния на человека: гербициды (химические вещества для борьбы с сорными растениями), фунгициды (вещества для борьбы с грибковыми болезнями растений), инсектициды (для борьбы с вредными насекомыми). Также источниками являются химическая и фармацевтическая промышленность. При этом основное поступление в организм происходит через органы дыхания и желудочно-кишечный тракт. | Имеет способность накапливаться в организме и образовывать депо в костях, печени, стенках желудка, почках, почках, коже, волосах, ногтях и даже в мозге. Симптомы острой интоксикации - тошнота, рвота, бои в желудке. При хронической интоксикации - сонливость, головная боль, судороги, спутанность сознания. Является причиной возникновения анемии, расстройства сердечнососудистой системы, периферической невропатии, бородавчатого кератоза ладоней и подошв. Отравление мышьяком приводит к развитию различных опухолей, к летальному исходу. |
Медь (Cu-Cuprum) | Элемент побочной подгруппы главной группы четвертого периода. Способствует образованию белков и фотосинтезу, активизирует ряд ферментов, участвует в углеводном обмене. | Часто встречается в самородном состоянии. Также источниками часто служат полиметаллические руды. В организм попадает через органы дыхания и желудочно-кишечный тракт (в основном в производственных условиях) | Накапливаясь в организме, образует депо преимущественно в печени. Основные признаки интоксикации: тошнота, рвота, зеленая кайма на деснах, окраска волос в зеленый цвет. Вдыхание паров и высокодисперсной пыли может привести к появлению «металлической» линейной лихорадке. |
Олово (Sn-Stannum) | Элемент главной подгруппы четвертой группы пятого периода периодической таблицы химических элементов. Является редким рассеянным элементом. | Встречается в минералах-концентраторах. Основным из них является касситерит (оловянный камень), в котором содержится до 78,8% олова. Поступление в организм при вдыхании (производственная деятельность), также при употреблении консервы. | В организме человека олово выполняет функцию катализатора ОВР - реакций. Большое влияние оказывает на кровеносную систему. Основное накопление происходит в печени, почках, легких, аорте. Симптомы негативного влияния: снижение аппетита, металлический привкус во рту, боли в животе, тошнота. |
Таким образом, из приведенных данных о токсичности тяжелых металлов можно сделать вывод о том,
увеличение концентрации тяжелых металлов в окружающей среде увеличивает число мутаций, передающихся по наследству. Мутанты подвержены порокам физического и умственного развития. Если проследить за мутацией рыб (они живут около 3 лет), станет очевидно, что у многих из них в загрязненных водоемах нарушается генофонд. Это телескопические потери плавников, чешуи, нижней челюсти и другие уродства.
Средняя продолжительность жизни человека - 60 лет. Поэтому уже сегодня нужно резко ставить вопрос об экологических проблемах. Мы экономим на очистных сооружениях, а получается, что экономим на здоровье людей. А здоровье и за деньги не купишь. За нарушение генофонда мы отвечаем перед будущими поколениями.
Список литературы:
1.Некрасов Б.В. Основы общей химии: Т. I. -М.: Химия, 1969.
2.Новиков Э. А. Человек и литосфера. Ленинград, 1976 г.
3.Мельников Н. Н. Пестициды и окружающая среда. Химия, 1977 г.
4. Экология. Учебник.Е.А.Криксунов., Москва, 1995г..- 240с.
Тяжелые металлы оказывают серьезное влияние на состояние здоровье человека.
В ближайшее время вы сможете увидеть органы-мишени для тяжелых металлов на рисунке
Барий
Обадает высокой химической активностью, все соли бария очень ядовиты, легко растворимы в воде и биологических жидкостях.
Железо
Из воды железо практически не усваивается, кроме того, Всемирная организация здравоохранения не отмечает вредного воздействия железа, содержащегося в воде, на организм человека.
Повышенная концентрация железа придает воде бурый оттенок, делая ее непригодной для употребления по органолептическим показателям (но не по влиянию на здоровье). Также так называемая "ржавая" вода приводит к окрашиванию сантехники в соответствующий цвет.
Кальций
Придает воде жесткость, оседает при кипячении на посуде, приводит к засорению и поломке котлов, бытовой водной аппаратуры. Соединения кальция (гидрокарбонат, сульфат) практически не усваиваются организмом.
Кадмий
Связывет серосодержащие ферменты и аминокислоты, накапливается в организме. При отравлении вызывает рвоту и судороги.
Соединения кадмия поражают центральную нервную систему, печень и почки, нарушают фосфорно-кальциевый обмен. При хроническом отравлении анемия и разрушение костей.
Магний
Избыток магния оказывает в основном слабительный эффект, а также является антагонистом кальция и фосфора, вытесняя их из организма.
Марганец
Относится к тяжелым металлам. Обладает нейротоксичным действием, а также поражает сердечно-сосудистую систему, паренхиматозные органы (печень, легкие, почки). Употребление воды, с концентрацией марганца выше 0.1 мг/л (ПДК), может спровоцировать возникновение серьезных заболеваний костной системы.
Симптомы избытка марганца неспецифичны, сходны с другими заболеваниями: утомляемость, слабость, сонливость, головные боли; боли в пояснице, конечностях, в правом подреберье, понижение аппетита; расстройство мочеиспускания, половая слабость; бессонница, подавленное настроение, слезливость. У беременных употребляющих воду с повышенной концентрацией марганца, повышается риск рождения умственно неполноценных детей.
Без проведения анализа можно заподозрить высокое содержание Mn в воде - вяжущий вкус и желтоватая окраска. Такая вода не пригодна для питья, вредна для труб, сантехники, стиральных машин.
На содержание свободного марганца в воде влияют связь поверхностных вод с подземными водами, наличие фотосинтезирующих организмов, аэробные условия, разложение биомассы (мертвые организмы и растения); выщелачивание минералов и руд, которые содержат марганец; сточные воды с шахт, химическая промышленность, металлургия.
Очистка воды от железа и марганца производится с помощью обезжелезывателей, которые удаляют из воды Fe 2+ , Fe 3+ и марганец. Также возможно использование фильтров на основе оксидов марганца и аппаратов обратного осмоса. Выбор способа воздействия зависит от целей.
Медь
Медь токсичная в отношении ферментативной функции пищеварительной и выделительной систем (по последним исследованиям, это достаточно спорно). Медь в комбинации с препаратами витамина В6 подавляет свойства последнего, и он становится более токсичным. Большие дозы меди вызывают изменения в общем анализе крови - лейкопению с палочно-ядерным сдвигом влево.
Питьевая вода, содержащая избыточное количество меди (более 2 мг/л), раздражает слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта и вызывает рвоту. Недостаток меди в воде также нежелателен, так как она обладает бактерицидным действием. Риски для здоровья от избытка меди меньше, чем от ее недостатка. Ионы меди придают излишку меди в воде отчётливый «металлический вкус».
Мышьяк
Широко известный металл, который широко применялся для отравления королей, царей и царственных особ. Также употребляется для травли крыс и мышей. Также вызывает эндемический зоб из-за накопления в щитовидной железе. При отравлении вызывает боли в животе, рвоту, понос, угнетение центральной нервной системы. В малых дозах обладает канцерогенным эффектом.
Ртуть и ее соединения очень токсичны не только в виде паров, вызывают тяжелые отравления. Поражают нервную систему, почки, печень, желудочно-кишечный тракт. Органические соединения ртути еще более токсичны из-за более эффективного взаимодействия с ферментативными системами организма.
Свинец
Токсичен как в чистом виде, так и в соединениях. Одна из версий падения Римской империи связана с тем, что трубы в акведуках, посуда были сделаны из свинца. Накапливается в костях и вызывает их разрушение.
Cурьма
Обладает кумулятивным и раздражающим действием. Целевой орган - щитовидная железа, сурьма накапливается в ней и вызывает эндемический зоб. В основном опасна пыль и пары, в этом виде в продуктах питания не встречается.
Хром
При хроническом отравлении хромом наблюдаются головные боли, исхудание, воспалительные изменения слизистой желудка и кишечника. Хромовые соединения вызывают различные кожные заболевания, дерматиты и экземы, протекающие остро и хронически и носят пузырьковый, папулезный, гнойничковый или узелковый характер.
Соединения трехвалентного хрома вызывают дерматиты. Соединения четырехвалентного хрома приводят преимущественно к онкологическим заболеваниям.
Цинк
Цинк является природным антиоксидантом и способствует сопротивлению организма грязной окружающей среде. Участвует в процессах обмена, влияет на иммунитет, входит в состав карбоангидразы, обладает ранозаживляющим действием, оказывает противовирусное действие, участвует в процессах вкусового восприятия и обоняния, необходим для функционирования центральной нервной системы, в том числе для процессов запоминания.
Хроническое отравление характеризуется жалобами на усталость, отсутствие аппетита, головные боли, головокружение, тяжесть и стеснение в груди, тошноту, рвоту, поносы. При обследовании - истощение, признаки гепатита, гипотония, гипертиреоз, дерматиты дистрофического или аллергического характера.
Накапливается в костях, при недостатке цинка происходит деминерализация костей.
Несмотря на полезные свойства цинка, при его избытке происходит фиброзное перерождение поджелудочной железы.
Цинк угнетает активность железосодержащих ферментов цитохромоксидазы и каталазы, которые повышают способность костных клеток к синтезу коллагена.
Фосфид и оксид цинка
в отличие от металлического цинка ядовиты. Попадание в организм растворимых солей цинка приводит к расстройству пищеварения, раздражению слизистых оболочек.
Радионуклиды
Это природные радиоактивные элементы, которые всегда присутствуют в окружающей среде, создавая в том числе фон естественной радиации.
Вода из скважин содержит большее число радионуклидов по сравнению с обычной водой или водой из колодца.
Природные радиоактивные элементы содержаться в строительных материалах, особенно в бетонных конструкциях. Плохая вентиляция, особенно в домах с плотно закрывающимися окнами, может увеличить дозу облучения, обусловленную вдыханием радиоактивных аэрозолей за счет распада газа радона, который образуется в свою очередь при естественном распаде радия, содержащегося в почве и строительных материалах. Фосфорные удобрения, содержат естественные радионуклиды рядов урана и тория, что является дополнительным фактором облучения организма человека. Эти радионуклиды накапливаются в почве, затем с пылью и продуктами питания попадают в организм. Никем не афишируется, что тепловые электростанции выбрасывают в атмосферу радиоактивную золу, что очень актуально для левого берега города Воронежа.
При тепловой, кулинарной обработке содержание радионуклидов в продуктах питания, воде снижается на 30-50%.
Случаев возникновения лучевой болезни от загрязненной воды в нашей области не зафиксировано (в отличие от Чернобыля), но следует помнить, что избыточная радиация угнетает иммунную систему, способствуя появлению множества заболеваний.
Обычно определяется уровень загрязнения воды артезианских скважин по урану, радону, радию-226 и радию-228
ГУО «Заславская гимназия»
Реферат на тему:
«Вредное воздействие тяжелых металлов на организм человека»
Ученицы 10 «Б» класса
Салаевой Ироды
Заславль,2008
Введение
1. Вредное воздействие тяжелых металлов
1.1. Загрязнение окружающей среды
2. Тяжелые металлы и их вредное воздействие на живые организмы
2.2. Метилртуть
2.3. Мышьяк
2.4. Свинец
2.5.Кадмий
2.6.Тяжелые металлы
3. Как оградить себя от воздействия тяжелых металлов
Заключение
Литература
Введение
Не будем, однако, слишком обольщаться
нашими победами над природой. За каждую
такую победу она нам мстит. Каждая из
этих побед имеет, правда, в первую очередь
те последствия, на которые мы рассчитывали,
но во вторую и третью очередь
совсем другие, непредвиденные последствия,
которые часто уничтожают значение первых.
Ф. Энгельс
Тяжёлые металлы - это элементы , с относительной молекулярной массой больше 40.Одним из сильнейших по действию и наиболее распространенным химическим загрязнением является загрязнение тяжелыми металлами.
К тяжелым металлам относятся более 40 химических элементов периодической системы Д.И. Менделеева, масса атомов которых составляет свыше 50 атомных единиц.
Эта группа элементов активно участвует в биологических процессах, входя в состав многих ферментов. Группа "тяжелых металлов" во многом совпадает с понятием "микроэлементы". Отсюда 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 их 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 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 физико-химических процессов, идущих непосредственно в среде (например, образованиеизнетоксичных 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 полуудаления 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, физико-химическим и биологическим реакциям. Многие из них имеют переменную валентность и участвуют в окислительно-восстановительных процессах. 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 органо-минеральной составляющей. Часть органических соединений, с которыми 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 входят в общий перечень наиболее важных загрязняющих веществ окружающей среды, согласованный странами, входящими в ООН.
1.Вредное воздействие тяжелых металлов
1.1. Загрязнение окружающей среды
Под загрязнением окружающей среды понимают нежелательные изменения физических, физико-химических и биологических характеристик воздуха, почв, вод, которые могут неблагоприятно влиять на жизнь человека, необходимых 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,
Нефтехимической промышленности (15,5 %),
Строительных материалов (8,1 %), химической промышленности (1,3%),
Автотранспорта (13,3 %).
Типы загрязнений
и вредных воздействий: физические загрязнения - радиоактивные элементы
(излучение), нагрев или тепловое загрязнение, шумы; биологические загрязнения -
микробиологическое отравление дыхательных и пищевых путей (бактерии, вирусы),
изменение биоценозов вследствие внедрения чужеродных растений или животных;
химические загрязнения - газообразные производные углерода и жидкие
углеводороды, моющие средства, пластмассы, пестициды, производные серы, тяжелые
металлы, фтористые соединения, аэрозоли и др.; эстетический вред - нарушение
ландшафтов, примечательных мест малопривлекательными постройками и др. Кроме
того, выделяют группы загрязняющих факторов: материальные, включающие
механические (аэрозоли, твердые тела и частицы в воде и почве), химические
(разнообразные газообразные, жидкие и твердые химические соединения),
биологические загрязнения (микроорганизмы и продукты их деятельности),
энергетические (физические) загрязнения - энергия тепловая, механическая
(вибрация, шум, ультразвук), световая, электромагнитные поля, ионизирующие
излучения.
Радиоактивные отходы - материальные и энергетические загрязнения. Различают
также точечные (сосредоточенные) и рассредоточенные источники загрязнения, а
также источники загрязнения непрерывного и периодического действия.
Загрязнители бывают:
Стойкие неразлагающиеся (например, соли ртути, фенольные соединения с длинной цепью, ДДТ, алюминиевые банки и др.), не существует природных процессов, разлагающих эти загрязнители с той же скоростью, с какой они вводятся в экосистемы;
Неустойчивые (бытовые сточные воды, избыток нитратов и др.), разрушающиеся под воздействием биологических процессов.
Атмосферное загрязнение - присутствие в воздухе различных газов, паров, частиц твердых и жидких веществ, включая и радиоактивные, отрицательно влияющих на живые организмы, ухудшающих условия жизни человека и наносящих ему материальный ущерб.
В атмосферу
Земли за год выбрасывается, млн. т: оксида углерода 200, диоксида углерода
более 20, диоксида серы 200, оксидов азота 53, пыли более
250, золы 120, углеводородов более 50, фреонов 1, свинца 0,4 и т.д.
О загрязнении окружающей человека природной среды вредными веществами сейчас знают почти все. Средства массовой информации – печать, радио и телевидение – пытаются формировать такие знания у различных групп населения. Очевидно, что представить хороший обзор того, как, чем и в каких количествах загрязняется наш большой общий дом – биосфера – практически невозможно. К настоящему времени человечество ввело в биосферу более 4 миллионов ксенобиотиков (чужеродных для нее антропогенных веществ) и продолжает вводить по 6 тысяч веществ ежедневно. Понятно, что удельный вес, доля различных вредных веществ в загрязнении окружающей среды не являются одинаковыми. Г.В. Новиков и А.Я. Дударев (1978), например, в своей работе об охране окружающей среды современного города привели следующие данные Баттелевского института о «вкладе» отдельных веществ в загрязнение окружающей среды в 1970 и 1971 гг. В 1971 г. первое место в этом списке заняли тяжелые металлы Выделение их в окружающую среду происходит в основном при сжигании минерального топлива. В золе угля и нефти обнаружены практически все металлы. В каменноугольной золе, например, по данным Л.Г. Бондарева (1984), установлено наличие 70 элементов. В 1 т в среднем содержится по 200 г цинка и олова, 300 г кобальта, 400 г урана, по 500 г германия и мышьяка. Максимальное содержание стронция, ванадия, цинка и германия может достигать 10 кг на 1 т. Зола нефти содержит много ванадия, ртути, молибдена и никеля. В золе торфа содержится уран, кобальт, медь, никель, цинк, свинец. Так, Л.Г. Бондарев, учитывая современные масштабы использования ископаемого топлива, приходит к следующему выводу: не металлургическое производство, а сжигание угля представляет собой главный источник поступления многих металлов в окружающую среду. Например, при ежегодном сжигании 2,4 млрд. т каменного и 0,9 млрд. т бурого угля вместе с золой рассеивается 200 тыс. т мышьяка и 224 тыс. т урана, тогда как мировое производство этих двух металлов составляет 40 и 30 тыс. т в год соответственно.
Интересно, что техногенное рассеивание при сжигании угля таких металлов, как кобальт, молибден, уран и некоторые другие, началось задолго до того, как стали использоваться сами элементы. «К настоящему времени (включая 1981 г.), – продолжает Л.Г. Бондарев, – во всем мире было добыто и сожжено около 160 млрд. т угля и около 64 млрд. т нефти. Вместе с золой рассеяны в окружающей человека среде многие миллионы тонн различных металлов».
Хорошо известно, что многие из названных металлов и десятки других микроэлементов находятся в живом веществе планеты и являются совершенно необходимыми для нормального функционирования организмов. Но, как говорится, «все хорошо в меру». Многие из таких веществ при их избыточном количестве в организме оказываются ядами, начинают быть опасными для здоровья. Так, например, непосредственное отношение к заболеванию раком имеют: мышьяк (рак легкого), свинец (рак почек, желудка, кишечника), никель (полость рта, толстого кишечника), кадмий (практически все формы рака).
Разговор о кадмии должен быть особым. Л.Г. Бондарев приводит тревожные данные шведского исследователя М. Пискатора о том, что разница между содержанием этого вещества в организме современных подростков и критической величиной, когда придется считаться с нарушениями функции почек, болезнями легких и костей, оказывается очень малой. Особенно у курильщиков. Табак во время своего роста очень активно и в больших количествах аккумулирует кадмий: его концентрация в сухих листьях в тысячи раз выше средних значений для биомассы наземной растительности. Поэтому с каждой затяжкой дымом вместе с такими вредными веществами, как никотин и окись углерода, в организм поступает и кадмий. В одной сигарете содержится от 1,2 до 2,5 мкг этого яда. Мировое производство табака, по данным Л.Г. Бондарева, составляет примерно 5,7 млн т в год. Одна сигарета содержит около 1 г табака. Следовательно, при выкуривании всех сигарет, папирос и трубок в мире в окружающую среду выделяется от 5,7 до 11,4 т кадмия, попадая не только в легкие курильщиков, но и в легкие некурящих людей.
Формула «все хорошо в меру» подтверждается и тем, что не только избыточное количество, но и недостаток названных выше веществ (и других, разумеется) не менее опасен и вреден для здоровья человека. Есть, например, данные о том, что недостаток молибдена, марганца, меди и магния также может способствовать развитию злокачественных новообразований.
Примеров насыщения окружающей человека среды тяжелыми металлами и микроэлементами накопилось очень много. Значительное их число приведено в монографии Л.Г. Бондарева. Еще больше данных о вредном действии тяжелых металлов, и не только для человека, содержится в третьем томе седьмого издания справочника «Вредные вещества в промышленности» (1977). Для нас эти примеры имели целью показать масштабы металлического давления на биосферу и возможность неблагоприятных следствий этого процесса для здоровья людей.
2.Тяжелые металлы и их вредное воздействие на живые организмы
2.1.Ртуть
Кроме свинца наиболее полно по сравнению с другими микроэлементами изучена ртуть. Отравление ртутью, основные его проявления в качестве профессиональной болезни, описанные Льюисом Кэроллом как “безумие шляпника” и до настоящего времени остаются классическими. Раньше этот металл иногда применялся для серебрения зеркал и производства фетровых шляп. У рабочих часто наблюдались психические нарушения токсического характера, называвшиеся “безумием”.
Хлористая ртуть когда-то “популярная” среди самоубийц до сих пор используется в фотогравюрах. Она также применяется в некоторых инсектицидах и фугицидах, что представляет опасность для жилых помещений. В наши дни отравления ртутью редки, но, тем не менее, эта проблема заслуживает внимания.
Несколько лет тому назад в г. Минимата (Японии) была зарегистрирована эпидемия отравления ртутью. Ртуть была обнаружена в консервированном тунце, который в качестве пищи употребляли жертвы этого отравления. Выяснилось, что один из заводов сбрасывал в Японское море отходы ртути как раз в том районе, откуда появились отравленные люди. Поскольку ртуть использовалась в краске для судов, ее и раннее постоянно обнаруживали в мировом Океане в небольших количествах. Однако японская трагедия позволила привлечь внимание общественности к этой проблеме. Маленькие дозы, которые и сейчас обнаруживаются в рыбе, в расчет не принимались, так как в маленьких концентрациях ртуть не аккумулируется. Она выделяется через почки, толстую кишку, желчь, пот и слюну. Между тем ежедневное поступление этих доз может иметь токсические последствия.
Производные ртути способны инактивировать энзимы, в частности цитохромоксидазу, принимающую участие в клеточном дыхании. Кроме того, ртуть может соединяться с сульфгидрильными и фосфатными группами и, таким образом, повреждать клеточные мембраны. Соединения ртути более токсичны, чем сама ртуть. Морфологические изменения при отравлении ртутью наблюдаются там, где наиболее высокая концентрация металла, то есть в полости рта, в желудке, почках и толстой кишке. Кроме того, может страдать и нервная система.
Острая интоксикация ртутью. Она возникает при массивном поступлении ртути или ее соединений в организм. Пути поступления: желудочно-кишечный тракт, дыхательные пути, кожа. Морфологически она может виде массивных некрозов в желудке, толстой кишке, а также острого тубулярного некроза почек. В головном мозге никаких характерных повреждений не отмечается. Резко выражен отек.
Хроническая интоксикация ртутью. Хроническая интоксикация ртутью сопровождается более характерными изменениями. В ротовой полости из-за выделения ртути усиленно функционирующими слюнными железами возникает обильное слюноотделение. Ртуть скапливается по краям десен и вызывает гингивит и окраску десен, похожую на “свинцовую каемку”. Могут расшатываться зубы. Часто возникает хронический гастрит, который сопровождается изъязвлениями слизистой. Поражение почек характеризуется диффузным утолщением базальной мембраны клубочкового аппарата, протеинурией, а иногда развитием нефротического синдрома. В эпителии извитых канальцев развивается гиалиново-капельная дистрофия. В коре головного мозга, преимущественно затылочных долей и в области задних рогов боковых желудочков, выявляются диссеминированные очаги атрофии.
Ртуть крайне слабо распространена в земной коре (-0,1 Х 10-4 %), однако удобна для добычи, так как концентрируется в сульфидных остатках, например, в виде киновари (НgS). В этом виде ртуть относительно безвредна, но атмосферные процессы, вулканическая и человеческая деятельность привели к тому, что в мировом океане накопилось около 50 млн. т этого металла. Естественный вынос ртути в океан в результате эрозии 5000 т/год, еще 5000 т/год ртути выносится в результате человеческой деятельности.
Первоначально ртуть попадает в океан в виде Нg2+, затем она взаимодействует с органическими веществами и с помощью анаэробных организмов переходит в токсичные вещества метилртуть (СН3Нg)+ и диметилртуть (СН3-Нg-СН3),
Ртуть присутствует не только в гидросфере, но и в атмосфере, так как имеет относительно высокое давление паров. Природное содержание ртути составляет ~0,003-0,009 мкг/м3.
Ртуть характеризуется малым временем пребывания в воде и быстро переходит в отложения в виде соединений с органическими веществами, находящимися в них. Поскольку ртуть адсорбируется отложениями, она может медленно освобождаться и растворяться в воде, что приводит к образованию источника хронического загрязнения, действующего длительное время после того, как исчезнет первоначальный источник загрязнения.
Мировое производство ртути в настоящее время составляет более 10000 т в год, большая часть этого количества используется в производстве хлора. Ртуть проникает в воздух в результате сжигания ископаемого топлива. Анализ льда Гренландского ледяного купола показал, что, начиная с 800 г. н.э. до 1950-х гг., содержание ртути оставалось постоянным, но уже с 50-х гг. нашего столетия количество ртути удвоилось. На рис.23 представлены пути цикловой миграции ртути.
Металлическая ртуть опасна, если ее проглотить и вдыхать ее пары. Металлическая ртуть, находящаяся, например, в термометрах, сама по себе редко бывает опасной. Лишь ее испарение и вдыхание паров ртути могут привести к развитию фиброза легких. При этом у человека появляется металлический вкус во рту, тошнота, рвота, колики в животе, зубы чернеют и начинают крошиться. Пролитая ртуть разлетается на капельки и, если это произошло, ртуть должна быть тщательно собрана. Жидкий металл раньше использовался для лечения упорных запоров, так как его плотность и законы тяжести способствовали мощному терапевтическому эффекту. При этом признаков ртутной интоксикации не наблюдалось.
Неорганические соединения ртути практически нелетучи, поэтому опасность представляет попадание ртути внутрь организма через рот и кожу. Соли ртути разъедают кожу и слизистые оболочки тела. Попадание солей ртути внутрь организма вызывает воспаление зева, затрудненное глотание, оцепенение, рвоту, боли в животе.
У взрослого человека при попадании внутрь около 350 мг ртути может наступить смерть.
Загрязнение ртутью может быть уменьшено в результате запрещения производства и применения ряда продуктов. Нет сомнения, что загрязнение ртутью всегда будет острой проблемой. Но с введением строгого контроля за отходами производства, содержащими ртуть, а также за пищевыми продуктами можно уменьшить опасность отравления ртутью.
2.2.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 метилртуть в почве и водной среде.
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 нейротоксичным химическим веществом. Нерожденные дети (т.е. зародыши) являются наиболее уязвимой группой и подвергаются воздействию этого химического вещества главным образом в результате потребления рыбы в рационе матери. Метилртуть также выделяется вместе с молоком матери. Данные человеческого биомониторинга и биомоделирования режима питания свидетельствуют о том, что допустимые объемы поступления метилртути в составе пищевых продуктов превышаются в подгруппах населения, которые потребляют значительное количество рыбы, например в Скандинавии, Северной Америке и Франции. Концентрации ртути в размере 0,5 мг/кг, т.е. показателя, использующегося во многих странах в качестве опорного, нередко превышаются для некоторых видов (главным образом крупных хищных) пресноводных и морских рыб и млекопитающих.
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.
2.3. Мышьяк
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 – 0,15-0,3 г.
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 средневековья, к счастью в наше время – очень редкая болезнь.
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 гомициде, 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. Предполагают, что мышьяк
действует как депрессор центральной нервной системы и ведет к параличу
вазомоторных центров. Если отравление менее значительно, то после первых суток
основные морфологические изменения обнаруживаются в сосудах, в головном мозге,
пищеварительном тракте и коже.
Множественные петехии выявляются на коже и в серозной оболочках внутренних
органов, что связано с деструкцией базальной мембраны капилляров. Если больной
пережил два или три дня, в желудке и в кишечнике можно наблюдать выраженное
полнокровие, отек, участки геморрагии и очаги коагуляционного некроза. В
головном мозге выявляется диффузная геморрагическая инфильтрация, обусловленная
фибриноидным некрозом стенок капилляров, отек. В сосудах микроциркуляторного
русла формируются тромбы, которые могут быть причиной инфарктов мозга.
Если больной пережил 4-5 дней, в паренхиматозных органах, таких как почки, печень и сердце выявляется жировая дистрофия. У этих больных быстро развивается кардиоваскулярный коллапс, депрессия ЦНС, приводящие к коме и смерти через несколько часов. При подостром течении болезни наблюдается рвота, бесконечный профузный понос.
Клинически для хронического отравления мышьяком характерно быстро развивающиеся недоиагание и мышечная слабость. Затем появляются онемение и периферические параличи. Нередко первичный диагноз связан с появлением кожных пигментных пятен, характерных для хронической интоксикации. Если установлен источник отравления, и он вовремя обезврежен, то прогноз благоприятен при условии адекватно проведенного лечения. При хроническом течении заболевания основные повреждения локализуются в пищеварительном тракте, нервной системе и коже. Они немного напоминают таковые при острой форме отравления, но менее тяжелые. Петехии на коже не столь многочисленны и менее выражены. В желудке и тонкой кишке имеют место полнокровие, отек и мелкие эрозии. Повреждения головного мозга редки. Больше страдают периферические нервы, в которых резко выражены явления демиэлинизации вплоть до деструкции осевых цилиндров. Характерны темно-коричневые пигментации в виде изолированных или сливающихся пятен на коже. На ладонях и стопах развивается гиперкератоз. В этих участках часто возникают эпидермоидные карциномы. В почках и в печени морфологические изменения сходные с теми, что наблюдаются при остром отравлении. В настоящее время внимание ученых привлекли случаи развития рака легких и ангиосарком печени, которые развиваются у виноградарей, имеющих контакт с пестицидами, содержащими мышьяк.
2.4. Свинец.
В настоящее время свинец занимает первое место среди причин промышленных отравлений. Это вызвано широким применением его в различных отраслях промышленности. Воздействию свинца подвергаются рабочие, добывающие свинцовую руду, на свинцово-плавильных заводах, в производстве аккумуляторов, при пайке, в типографиях, при изготовлении хрустального стекла или керамических изделий, этилированного бензина, свинцовых красок и др. Загрязнение свинцом атмосферного воздуха, почвы и воды в окрестности таких производств, а также вблизи крупных автомобильных дорог создает угрозу поражения свинцом населения, проживающего в этих районах, и прежде всего детей, которые более чувствительны к воздействию тяжелых металлов.
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 антишокового 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 мгр/100 мл.
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 энзимов, 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 желудочно-кишечному тракту. Один из основных признаков болезни - анемия, возникающая в результате усиленного гемолиза. Эта анемия характеризуется “точечным крапом” эритроцитов в виде базофильных гранул, хорошо выявляемых при окраске метиленовым синим. На уровне нервной системы отмечается поражение головного мозга и периферических нервов. Сатурнизм-обусловленная энцефалопатия чаще наблюдается у детей, реже - у взрослых. В головном мозге выражен диффузный отек серого и белого вещества в сочетании с дистрофическими изменениями кортикальных и ганглионарных нейронов, демиэлинизация белого вещества. В капиллярах и артериолах отмечается пролиферация эндотелиоцитов. Мозговые поражения клинически сопровождаются конвульсиями и бредом, иногда приводят к сонливости и коме. Из периферических нервов чаще всего поражаются наиболее “активные” двигательные нервы мышц. Морфологически наблюдается их демиэлинизация с последующим повреждением осевых цилиндров. Тяжелее всего страдают мышцы – разгибатели кисти, которая приобретает вид “рогов оленя”. Паралич m. peroneus приводит к положению “согнутой ноги”.
При хроническом сатурнизме характерно появление кислотоустойчивых внутриядерных включений в эпителиальных клетках проксимальных канальцах нефрона. Эти включения содержат магний, кальций, свинец и протеины. Каково бы ни было их происхождение, выявление этих включений является важным морфологическим признаком сатурнизма. У некоторых больных может наблюдаться развитие хронического тубуло-интерстициального нефрита и хронической почечной недостаточности.
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 воздействием на эмбрионы, а также в период грудного вскармливания и в раннем детском возрасте.
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.
Свинец, содержащийся в земной коре, может вымываться под воздействием атмосферных процессов, переходя постепенно в океаны. Ионы Рb 2+ довольно нестабильны, и содержание свинца в ионной форме составляет всего 10 –8 %. Однако он накапливается в океанских осадках в виде сульфитов или сульфатов. В пресной воде содержание свинца гораздо выше и может достигать 2 х 10 –6 %, а в почве примерно такое же количество, что и в земной коре (1,5 х 10 –3 %) из-за нестабильности этого элемента в геохимическом цикле.
Свинцовые руды содержат 2-20 % свинца. Концентрат, получаемый флотационным способом, содержит 60-80 % Рb. Его нагревают для удаления серы и выплавляют свинец. Такие первичные процессы крупномасштабны. Если же для получения свинца используют отходы, процессы выплавки называют вторичными. Ежегодное мировое потребление свинца составляет более 3 млн. т, из них 40 % используют для производства аккумуляторных батарей, 20% -для производства алкила свинца - присадки к бензину, 12% применяют в строительстве, 28 % для других целей.
Ежегодно в мире в результате воздействия атмосферных процессов мигрирует около 180 тыс. т свинца. При добыче и переработке свинцовых руд теряется более 20 % свинца. Даже на этих стадиях выделение свинца в среду обитания равно его количеству, попадающему в окружающую среду в результате воздействия на магматические породы атмосферных процессов.
Наиболее серьезным источником загрязнения среды обитания организмов свинцом являются выхлопы автомобильных двигателей. Антидетонатор тетраметил - или тетраэтилсвинеп - прибавляют к большинству бензинов, начиная с 1923 г., в количестве около 80 мг/л. При движении автомобиля от 25 до 75% этого свинца в зависимости от условий движения выбрасывается в атмосферу. Основная его масса осаждается на землю, но и в воздухе остается заметная ее часть.
Свинцовая пыль не только покрывает обочины шоссейных дорог и почву внутри и вокруг промышленных городов, она найдена и во льду Северной Гренландии, причем в 1756 г. содержание свинца во льду составляло 20 мкг/т, в 1860 г. уже 50 мкг/т, а в 1965 г. - 210 мкг/т.
Активными источниками загрязнения свинцом являются электростанции и бытовые печи, работающие на угле.
Источниками загрязнения свинцом в быту могут быть глиняная посуда, покрытая глазурью; свинец, содержащийся в красящих пигментах.
Свинец не является жизненно необходимым элементом. Он токсичен и относится к I классу опасности. Неорганические его соединения нарушают обмен веществ и являются ингибиторами ферментов (подобно большинству тяжелых металлов). Одним из наиболее коварных последствий действия неорганических соединений свинца считается его способность заменять кальций в костях и быть постоянным источником отравления в течение длительного времени. Биологический период полураспада свинца в костях - около 10 лет. Количество свинца, накопленного в костях, с возрастом увеличивается, и в 30-40 лет у лиц, по роду занятий не связанных с загрязнением свинца, составляет 80-200 мг.
Органические соединение свинца считаются ещё более токсичными, чем неорганические.
Вдыхаемая пыль примерно на 30-35 % задерживается в легких, значительная доля её всасывается потоком крови. Всасывания в желудочно-кишечном тракте составляют в целом 5-10 %, у детей – 50 %. Дефицит кальция и витамина Д усиливает всасывание свинца.
Вследствие глобального загрязнения окружающей среды свинцом он стал вездесущим компонентом любой пищи и кормов. Растительные продукты в целом содержат больше свинца, чем животные.
2.5. Кадмий
Кадмий, цинк и медь являются наиболее важными металлами при изучении проблемы загрязнений, так они широко распространены в мире и обладают токсичными свойствами. Кадмий и цинк (так же как свинец и ртуть) обнаружены в основном в сульфидных осадках. В результате атмосферных процессов эти элементы легко попадают в океаны. В почвах содержится приблизительно 4,5х10 –4 %. Растительность содержит различное количество обоих элементов, но содержание цинка в золе растений относительно высоко –0,14;, так как этот элемент играет существенную роль в питании растений.
Около 1 млн. кг кадмия попадает в атмосферу ежегодно в результате деятельности заводов по его выплавке, что составляет около 45 % общего загрязнения этим элементом. 52 % загрязнений попадают в результате сжигания или переработки изделий, содержащих кадмий. Кадмий обладает относительно высокой летучестью, поэтому он легко проникает в атмосферу.
Попадание кадмия в природные воды происходит в результате применения его в гальванических процессах и техники. Наиболее серьёзные источники загрязнения воды цинком – заводы по выплавке цинка и гальванические производства.
Потенциальным источником загрязнением кадмием являются удобрения. При этом кадмий внедряется в растения, употребляемые человеком в пищу, и в конце цепочки переходят в организм человека. Кадмий и цинк легко проникают в морскую воду и океан через сеть поверхностных и грунтовых вод.
Кадмий накапливается в определённых органах животных (особенно в печени и в почках).
Кадмий и его соединения относятся к I классу опасности. Он проникает в человеческий организм в течение продолжительного периода. Вдыхание воздуха в течение 8 часов при концентрации кадмия 5 мг/м3 может привести к смерти.
При хроническом отравлении кадмием в моче появляется белок, повышается кровяное давление.
При исследовании присутствия кадмия в продуктах питания было выявлено, что выделения человеческого организма редко содержат столько же кадмия, сколько было поглощено. Единого мирового мнения относительно приемлемого безопасного содержания кадмия в пище сейчас нет.
Одним их эффективных путей предотвращения поступления кадмия в виде загрязнений состоит в введении контроля за содержанием этого металла в выбросах плавильных заводов и других промышленных предприятий.
Почки и кости являются целевыми органами, подвергающимися наибольшему воздействию окружающей среды. В число основных видов критического воздействия входят:
a) повышенное содержание белков с низким молекулярным весом в моче в результате повреждения проксимальных тубулярных клеток и
b) увеличение опасности остеопороза.
Сообщалось также о повышенной опасности рака легких в результате воздействия через дыхательные пути в ходе осуществления профессиональной деятельности.
Запас безопасности между содержанием кадмия в суточном рационе, который не оказывает какого-либо воздействия, и содержанием, которое может привести к возникновению последствий, является весьма малым, а для групп населения, подверженных высокому уровню воздействия, – практически нулевым. В группы населения, подверженные риску, входят престарелые лица, диабетики и курильщики. Женщины могут быть подвержены более высокой опасности ввиду того, что с учетом более низкого содержания железа в их организмах они поглощают по сравнению с мужчинами более значительные объемы кадмия при одинаковом уровне воздействия.
Пища является основным источников воздействия кадмия на все группы населения (более чем 90% общего объема поступления в организмы некурящих). В сильно загрязненных районах пыль, содержащаяся в окружающем воздухе, может в значительной степени загрязнять сельскохозяйственные культуры и оказывать воздействие через дыхательные и пищеварительные тракты.
Ежегодные объемы поступления кадмия в верхние слои почвы в результате ТЗВБР и в связи с использованием минеральных и органических удобрений имеют приблизительно одинаковый порядок величины. Это поступление увеличивает уже имеющиеся и нередко относительно значительные объемы кадмия, содержащиеся в верхних слоях почвы.
Несмотря на сокращение выбросов кадмия, его концентраций в окружающем воздухе и уровней его осаждения, недавно опубликованные данные не свидетельствуют об уменьшении содержания кадмия в организмах некурящих в течение последнего десятилетия. Результаты исследований баланса кадмия в верхних слоях пахотной почвы свидетельствуют о том, что поступление кадмия по-прежнему превышает его удаление.
Кадмий накапливается в почвах и водосборных бассейнах при определенных условиях состояния окружающей среды и тем самым увеличивает риск будущего воздействия через пищевые продукты. В этой связи с учетом малого запаса безопасности следует приложить все силы для дальнейшего сокращения атмосферных выбросов кадмия и других видов поступления кадмия в почву.
Разговор о кадмии должен быть особым. Л.Г. Бондарев приводит тревожные данные шведского исследователя М. Пискатора о том, что разница между содержанием этого вещества в организме современных подростков и критической величиной, когда придется считаться с нарушениями функции почек, болезнями легких и костей, оказывается очень малой. Особенно у курильщиков. Табак во время своего роста очень активно и в больших количествах аккумулирует кадмий: его концентрация в сухих листьях в тысячи раз выше средних значений для биомассы наземной растительности. Поэтому с каждой затяжкой дымом вместе с такими вредными веществами, как никотин и окись углерода, в организм поступает и кадмий. В одной сигарете содержится от 1,2 до 2,5 мкг этого яда. Мировое производство табака, по данным Л.Г. Бондарева, составляет примерно 5,7 млн. т в год. Одна сигарета содержит около 1 г табака. Следовательно, при выкуривании всех сигарет, папирос и трубок в мире в окружающую среду выделяется от 5,7 до 11,4 т кадмия, попадая не только в легкие курильщиков, но и в легкие некурящих людей.
Заканчивая краткую справку о кадмии, необходимо отметить еще и то, что это вещество повышает кровяное давление. Относительно большее количество кровоизлияний в мозг в Японии, по сравнению с другими странами, закономерно связывают в том числе и с кадмиевым загрязнением, которое в Стране восходящего солнца является очень высоким.
2.6. Тяжелые металлы
Марганец забивает канальцы нервных клеток. Снижается проводимость нервного импульса, как следствие повышается утомляемость, сонливость, снижается быстрота реакции, работоспособность, появляются головокружение, депрессивные, подавленные состояния. Особенно опасны отравления марганцем у детей и эмбрионов (когда женщина беременна) - приводит к идиотии. Из 100 детей, матери которых во время беременности подверглись отравлению марганцем, 96-98 рождаются идиотами. Есть также теория, что токсикозы на ранних и поздних сроках беременности вызываются марганцем. В водопроводной воде - избыток марганца. Кроме воды марганец содержится в воздухе из-за производственных выбросов. В природе марганец затем накапливается в грибах и растениях, попадая, таким образом, в пищу. Марганец почти невозможно вывести из организма; очень тяжело диагностировать отравление марганцем, т.к. симптомы очень общие и присущи многим заболеваниям, чаще же всего человек просто не обращает на них внимания. Природное содержание марганца в растениях, животных и почвах очень высоко. Основные области производства марганца – производство легированных сталей, сплавов, электрических батарей и других химических источников тока. Присутствие марганца в воздухе сверх нормы (среднесуточная ПКД марганца в атмосфере – воздухе населённых мест – составляет 0,01 мг/м3) вредно влияет на организм человека, что выражается в прогрессирующем разрушении центральной нервной системы. Марганец относится ко II классу опасности.
Алюминий так же оказывает общее отравляющее и засоряющее действие на организм человека. В водопроводной воде его избыток связан с тем, что излишки железа на водозаборе удаляют сульфатом алюминия. Реагируя с ионами железа, сульфат алюминия дает нерастворимый осадок, в который выпадает, в принципе и железо, и алюминий, но в реальности в воде остается и железо, и алюминий.
Селен не содержится в природной воде Новосибирска. Селен необходим человеку в очень малых дозах, при малейшем превышении дозы он превращается в канцероген, мутаген и токсин. Человеку можно безопасно восполнить недостаток селена с помощью специальных минеральных комплексов; селен также содержится в морской капусте.
Железо бывает в природе в трех состояниях - молекулярное железо F0(когда оно куском), Fe2+ - необходимо в организме человека как переносчик кислорода (в молекуле гемоглобина 4 иона F2+) и F3+ - вредное для человека - оно и есть ржавчина. Железо необходимо организму человека, но только в определенной пропорции и в виде иона F2+. В водопроводной воде большой избыток железа, т.к. в природной воде Новосибирска его много, плюс ржавые трубы, по которым течет вода к потребителям.
Кальций необходим в организме человека для строения костной ткани (зубы, кости), мышечной ткани (мышцы, мышца сердца), поддержания проводящей функции нервной ткани. При избытке кальций нейтрален по отношению к организму человека, однако, это снижает качество воды - соли кальция образуют накипь и мутность воды.
Магний необходим для нормальной деятельности нервных клеток. Однако, его количество в воде должно быть ограниченно, т.к. при избытке он действует на подобие марганца - засоряет канальцы нервных клеток, только он менее активен и проще выводится из организма.
Калий также необходим для нормальной жизнедеятельности организма, т.к. является компонентом калий-натриевого насоса. Калий-натриевый насос - это структура на мембране каждой клетки, благодаря которой в клетку проникают вещества из межклеточной жидкости, а из клетки выводятся продукты ее жизнедеятельности. Кроме того, особенно важен калий для сердечно-сосудистой деятельности, т.к. он нормализует давление крови и работу сердца.
3. Как оградить себя от воздействия тяжелых металлов
Атмосфера промышленных городов загрязнена выбросами в атмосферу тяжелых металлов. Их поставляют цветная металлургия, стекольное и гальваническое производство, выхлопы автотранспорта.… В организме человека накапливаются вредные для него вещества. Они нарушают его работу. Часто на организм оказывают влияние не один, а несколько компонентов- свинец, марганец, хром, мышьяк, кадмий.
Считается, что расстояние в 1 километр - это зона сильного влияния, а 5 км и более - минимального влияния. В организме ребенка, живущего недалеко от промышленного предприятия с рождения, уже к 5 годам накапливается достаточная доза вредных веществ. Раньше всего начинают наблюдаться нарушения со стороны центральной нервной системы. Как правило, такие дети очень неусидчивы и рассеянны. Если человек переселяется из опасной зоны, концентрация тяжелых металлов в крови постепенно снижается. От "осевшего" в волосах можно избавиться состриганием. А вот от попавшего в кости и ЦНС - нельзя. У беременных тяжелые металлы могут влиять на плод.
Для выведения из организма накопившегося свинца необходимо как можно чаще употреблять в пищу молочные продукты, содержащие кальций. Поэтому и рекомендуется всем, кто подвержен воздействию воздуха, загрязненного свинцом, пить молоко и употреблять больше молочных продуктов. Очень важно, чтобы в продуктах питания содержалось большое количество клетчатки. Нужно больше есть овощей, фруктов и зерновых продуктов. Тогда тяжелые металлы будут оседать в желудочно-кишечном тракте, и выводиться из организма, не всасываясь. Пища не должна быть жирной. Полезны витамины и антиоксиданты. Врач может назначить лекарственные средства и биологически активные добавки, так называемые энтеросорбенты.
Заключение
Атмосфера промышленных городов загрязнена выбросами в атмосферу тяжелых металлов. Их поставляют цветная металлургия, стекольное и гальваническое производство, выхлопы автотранспорта… В организме человека накапливаются вредные для него вещества. Они нарушают его работу. Часто на организм оказывают влияние не один, а несколько компонентов- свинец, марганец, хром, мышьяк, кадмий.
Считается, что расстояние в 1 километр - это зона сильного влияния, а 5 км и более - минимального влияния. В организме ребенка, живущего недалеко от промышленного предприятия с рождения, уже к 5 годам накапливается достаточная доза вредных веществ. Раньше всего начинают наблюдаться нарушения со стороны центральной нервной системы. Как правило, такие дети очень неусидчивы и рассеянны. Если человек переселяется из опасной зоны, концентрация тяжелых металлов в крови постепенно снижается. От "осевшего" в волосах можно избавиться состриганием. А вот от попавшего в кости и ЦНС - нельзя. У беременных тяжелые металлы могут влиять на плод.
Если ребенок играет на загрязненной детской площадке, то его руки, игрушки, одежда тоже загрязняются. Грязь попадает в организм ребенка, токсические вещества - в кровь. Тут нужно уделять особое внимание вопросам гигиены. Самое простое - мытье рук. Оно снижает концентрацию тяжелых металлов на поверхности ладоней почти в 10 раз!
Если ваше жилье расположено поблизости от предприятия, то окна вашей квартиры надо чаще мыть и тщательней изолировать. В этом случае помогут герметичные стеклопакеты. Кроме того, нужно всеми возможными средствами бороться с пылью: на пылевые частицы оседают все вредные вещества, которые находятся в воздухе. Необходимо чаще проводить влажную уборку с моющими средствами. Использовать пылесос с мелкими фильтрами. Отчасти могут помочь увлажнители и озонаторы.
Для выведения из организма накопившегося свинца необходимо как можно чаще употреблять в пищу молочные продукты, содержащие кальций. Поэтому и рекомендуется всем, кто подвержен воздействию воздуха, загрязненного свинцом, пить молоко и употреблять больше молочных продуктов. Очень важно, чтобы в продуктах питания содержалось большое количество клетчатки. Нужно больше есть овощей, фруктов и зерновых продуктов. Тогда тяжелые металлы будут оседать в желудочно-кишечном тракте и выводиться из организма, не всасываясь. Пища не должна быть жирной. Полезны витамины и антиоксиданты. Врач может назначить лекарственные средства и биологически активные добавки, так называемые энтеросорбенты.
Литература
1. Руководство по профессиональным заболеваниям, под ред. Н.Ф.
Измерова, Москва, “Медицина”, 1983.
2. Рациональное питание/ Смоляр В.И. – Киев: Наук. думка, 1991.
5 Л.И. Анфимова «Кулинария», 1996г.
6 З.П. Матюхина «Основы физиологии питания, гигиены и санитарии» М. Зысона, 1981г.
7 Г.И. Бутатиж «Организация производства предприятий общественного питания» М. Экономика, 1997г.
8 А.В. Куденцов Товароведение продовольственных товаров. М. Экономика,
3. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. - М.: Высшая школа, 1988.
4. Некрасов Б.В. Основы общей химии: Т. I. -М.: Химия, 1969.
5. Крискунов Е. А., Пасечник В. В., Сидорин А. П. Экология учебник для 9-го класса издательский лом "Дрофа" 1995
6. Экологические преступления.- Комментарий к Уголовному
Кодексу Российской Федерации, Изд.”ИНФРА*М-НОРМА”, Москва,
1996г.,- с.586.
7. Экология. Учебник. Е.А.Криксунов., Москва, 1995г..- 240с.
8. Новиков Э. А. Человек и литосфера. Ленинград, 1976 г.
9. Экологический кризис и социальный прогресс. Госкомиздат,1977 г.
10. Исследование поведения загрязняющих веществ в окружающей
среде. Госкомиздат, 1982 г.
11. Мельников Н. Н. Пестициды и окружающая среда. Химия, 1977 г.
12. Сайты Интернета
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА МОСКВЫ «ШКОЛЫ №2098»
МНОГОПРОФИЛЬНЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИМЕНИ
ГЕРОЯ СОВЕТСКОГО СОЮЗА Л.М.ДОВАТОРА
Тема работы
«Влияние тяжелых металлов на организм человека»
Захарова Маргарита, Копылова Дарья, 11класс
Научный руководитель:
Молодцова Ольга Викторовна,
учитель химии ГБОУ «Школы № 2098
Москва, 2016
Введение............................................................................................................3-4 стр.
1.1.Влияние солей тяжёлых металлов на организм человека……………...5-6 стр.
1.2.Токсичность и концентрация тяжёлых металлов………………………5-6 стр.
1.3. Биологическая роль тяжёлых металлов………………………………...6-7 стр.
1.4. Как оградить себя от воздействия тяжёлых металлов…………………..7 стр.
1.5. Использование сплавов металлов при изготовлении тары для баночных консервов………………………………………………………………….….7- 9 стр.
Практическая часть………………………………………………………….9-10 стр.
Заключение…………………………………………………………………10-11 стр.
Список литературы…………………………………………………………....11 стр.
Введение
Тяжёлые металлы, элементы периодической системы химических элементов, Д.И. Менделеева, их более 40. Тяжелые металлы являются сильнейшими по отрицательному действию на живые организмы и наиболее распространенными химическими загрязнителями. Пищевые продукты и питьевая вода способствуют поступлению в организм почти всех химических элементов, в том числе и тех, что в определенных концентрациях, являются токсичными. В настоящее время под токсикантами окружающей среды понимают такие вредные вещества, которые распространяются в окружающей нас среде далеко за пределы своего первоначального местонахождения и в связи с этим оказывают скрытое вредное воздействие на животных или растения, а в конечном итоге , на человека. Это могут быть природные ядовитые вещества, например те, что рассеиваются при извержении вулканов, однако, подлинные токсиканты – это, как правило, те ядовитые вещества, которые сам человек неосмотрительно включает в круговорот веществ природы. К ним относятся пестициды и тяжелые металлы. Группа "тяжелых металлов" во многом совпадает с понятием "микроэлементы". Отсюда свинец, цинк, кадмий, ртуть, молибден, хром, марганец, никель, олово, кобальт, титан, медь, ванадий являются тяжелыми металлами.
В связи с развитием промышленности, транспорта, использования минеральных удобрений, количество тяжелых металлов в окружающей среде становится опасным для человека. В настоящее время все острее стоит проблема, связанная с отравлением людей тяжёлыми металлами.
Цель
работы:
Определить способы попадания тяжелых металлов в организм человека
Определить влияние тяжелых металлов на жизненные процессы в живых организмах.
Задачи:
Изучить теоретический материал об основных тяжелых металлах, выявить степень их опасности.
Проанализировать весь собранный теоретический материал о тяжелых металлах, их свойствах, применении, способах поступления в организм человека, последствиях их воздействия.
Предложить пути решения проблемы попадания тяжелых металлов и их соединений в процессе употребления консервированных продуктов
Влияние тяжелых металлов на организм человека.
Тяжелые металлы являются протоплазматическими ядами, токсичность которых возрастает по мере увеличения атомной массы. Их токсичность проявляется по-разному. Многие металлы при токсичных уровнях концентраций ингибируют деятельность ферментов (медь, ртуть). Некоторые из них образуют хелатоподобные комплексы с обычными метаболитами, нарушая нормальный обмен веществ (железо). Такие металлы, как кадмий, медь, железо, взаимодействуют с клеточными мембранами, изменяя их проницаемость. Тяжелые металлы и их соединения могут поступать в организм человека через легкие, слизистые оболочки, кожу и желудочно-кишечный тракт. Механизмы и скорость проникновения их через разные биологические барьеры и среды зависят от физико-химических свойств указанных веществ, химического состава и условий внутренней среды организма. В результате взаимопревращений между поступившими в организм металлами или их соединениями и химическими веществами различных тканей и органов могут образоваться новые соединения металлов, обладающие иными свойствами и по-другому ведущие себя в организме. При этом в разных органах, вследствие особенностей обмена, состава и условий среды, пути превращения исходных соединений металлов могут быть различными. Отдельные металлы могут избирательно накапливаться в определенных органах и длительно задерживаться в них. В результате накопление металла в том или ином органе может быть или первичным, или вторичным. Постоянное поступление свинца в организм вызывает его острое отравление. Характерный признак отравления - появление каймы (полоски лиловато - аспидного цвета) по краю десен, землянисто – бледная окраска кожных покровов, усталость, тошнота, рвота, боли в животе, повышение кровяного давления. В тяжелых случаях наблюдается свинцовая анемия, поражение центральной нервной системы, заболевания головного мозга.
При поступлении даже в небольших количествах в организм человека ртуть накапливается в различных органах, вызывая нарушение их функций. У беременных женщин ртуть, попадая в плод, вызывает мертворождение, выкидыши, уродства развития. Влияние ртути может проявиться во втором и последующих поколениях. Кадмий его хроническое воздействие даже незначительных концентраций может привести к серьезным заболеваниям нервной системы и костных тканей.
Токсичность и концентрация тяжёлых металлов.
Возросшая нагрузка на организм, обусловленная широким производством вредных для человека химических продуктов, попадающих в окружающую среду , изменила иммунобиологическую реактивность жителей городов, включая детское население. Это приводит к расстройствам основных регуляторных систем организма, способствуя массовому росту заболеваемости, генетическим нарушениям и другим изменениям, объединенных понятием - экологическая патология.
Биологическая роль тяжёлых металлов.
МЕДЬ. Она участвует в процессе фотосинтеза и усвоении растениями азота, способствует синтезу сахара, белков, крахмала, витаминов. В малых дозах медь совершенно необходима всему живому. В значительных количествах она ядовита , как и ее соединения, особенно для низших организмов. В печени человека содержится 0, 0004мг меди на 100 г веса, а в крови взрослого примерно 0, 001 мг/л. Медь участвует в процессах кроветворения и ферментативного окисления входит в состав нескольких ферментов - лактазы, оксидазы и других. В организме некоторых низших животных содержание меди выше. Гемоцианин - пигмент крови моллюсков и ракообразных.