Тяжелые металлы, как один из важных социальных - Zachot
advertisement
Курсовая работа Тяжелые металлы, как один из важных социальных и медицинских аспектов окружающей среды Выполнил Санкт-Петербург 2011 Оглавление Введение..............................................................................................................................................................5 Формы нахождения тяжелых металлов в окружающей среде. ......................................................................7 Источники поступления тяжелых металлов в окружающую среду...............................................................8 Тяжелые металлы в воде....................................................................................................................................14 Некоторые эколого-химические характеристики отдельных тяжелых металлов ....................................15 Ванадий ............................................................................................................................................................15 Висмут ..............................................................................................................................................................16 Железо ..............................................................................................................................................................16 Кадмий, цинк и медь .......................................................................................................................................17 Кадмий ..............................................................................................................................................................18 Цинк ..................................................................................................................................................................19 Медь ..................................................................................................................................................................19 Кобальт .............................................................................................................................................................20 Марганец ..........................................................................................................................................................21 Молибден .........................................................................................................................................................21 Мышьяк ............................................................................................................................................................22 Никель ..............................................................................................................................................................23 Олово ................................................................................................................................................................24 Ртуть .................................................................................................................................................................24 Свинец ..............................................................................................................................................................25 2 Тетраэтилсвинец.........................................................................................................................................26 Серебро .............................................................................................................................................................26 Сурьма ..............................................................................................................................................................26 Хром..................................................................................................................................................................27 Тяжелые металлы как биогенные элементы ...................................................................................................28 Влияние тяжелых металлов на здоровье .....................................................................................................30 Отравление ртутью ..........................................................................................................................................33 Разлитие ртути .................................................................................................................................................37 Ртуть: влияние на клинико-биологические свойства человеческого организма .......................................37 Отравление свинцом .......................................................................................................................................43 Свинцовая интоксикация ............................................................................................................................44 Отравление кадмием .......................................................................................................................................47 Отравление никелем ........................................................................................................................................49 Отравление таллием ........................................................................................................................................50 Отравление висмутом .....................................................................................................................................51 Отравление кобальтом ....................................................................................................................................52 Отравление мышьяком....................................................................................................................................53 Отравление стронцием ....................................................................................................................................55 Отравление барием ..........................................................................................................................................56 Отравление медью ...........................................................................................................................................57 Марганец. .........................................................................................................................................................58 3 Алюминий ........................................................................................................................................................59 Селен .................................................................................................................................................................59 Цинк ..................................................................................................................................................................59 Железо ..............................................................................................................................................................59 Кальций ............................................................................................................................................................60 Магний..............................................................................................................................................................60 Калий ................................................................................................................................................................60 Сурьма ..............................................................................................................................................................60 Заключение ...........................................................................................................................................................61 Список литературы ............................................................................................................................................63 4 Введение При кажущейся ясности понятия "тяжелые металлы" его значение следует определить более четко из-за встречающихся в литературе неоднозначных оценок. Термин "тяжелые металлы" связан с высокой относительной атомной массой. Эта характеристика обычно отождествляется с представлением о высокой токсичности. Одним из признаков, которые позволяют относить металлы к тяжелым, является их плотность. В современной цветной металлургии различают тяжелые цветные металлы - плотность 7,14-21,4 г/см3 (цинк, олово, медь, свинец, хром и др.) и легкие цветные металлы - плотность 0,53-3,5 г/см3 (литий, бериллий и др.). Согласно одной классификации, к группе тяжелых металлов принадлежит более 40 элементов с высокой относительной атомной массой и относительной плотностью больше 6. По другой классификации, в эту группу включают цветные металлы с плотностью большей, чем у железа (свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, олово, сурьма, висмут, ртуть). Согласно сведениям, представленным в "Справочнике по элементарной химии" под ред. А.Т.Пилипенко (1977), к тяжелым металлам отнесены элементы, плотность которых более 5 г/см3. Если исходить их этого показателя, тяжелыми следует считать 43 из 84 металлов Периодической системы элементов. Среди этих 43 металлов 10 обладают наряду с металлическими свойствами признаками неметаллов (представители главных подгрупп VI, V, IV, III групп Периодической системы, являющиеся р-элементами), поэтому более строгим был бы термин "тяжелые элементы", но в данной публикации мы будем пользоваться общепринятым в литературе термином "тяжелые металлы". Таким образом, к тяжелым металлам относят более 40 химических элементов с относительной плотностью более 6. Число же опасных загрязнителей, если учитывать токсичность, стойкость и способность накапливаться во внешней среде, а также масштабы распространения указанных металлов, значительно меньше. Термин тяжелые металлы, характеризующий широкую группу загрязняющих веществ, получил в последнее время значительное распространение. В различных научных и прикладных работах авторы по-разному трактуют значение этого понятия. В связи с этим количество элементов, относимых к группе тяжелых металлов, изменяется в широких пределах. В качестве критериев принадлежности используются многочисленные характеристики: атомная масса, плотность, токсичность, распространенность в природной среде, степень вовлеченности в природные и техногенные циклы. В некоторых случаях под 5 определение тяжелых металлов попадают элементы, относящиеся к хрупким (например, висмут) или металлоидам (например, мышьяк). В работах, посвященных проблемам загрязнения окружающей природной среды и экологического мониторинга, на сегодняшний день к тяжелым металлам относят более 40 металлов периодической системы Д.И. Менделеева с атомной массой свыше 50 атомных единиц: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi и др. При этом немаловажную роль в категорировании тяжелых металлов играют следующие условия: их высокая токсичность для живых организмов в относительно низких концентрациях, а также способность к биоаккумуляции и биомагнификации. Практически все металлы, попадающие под это определение, активно участвуют в биологических процессах, входят в состав многих ферментов. По классификации Н.Реймерса, тяжелыми следует считать металлы с плотностью более 8 г/см3. Таким образом, к тяжелым металлам относятся Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg. Формально определению тяжелые металлы соответствует большое элементов. количество Тяжелыми металлами являются хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, галлий, германий, молибден, кадмий, олово, сурьма, теллур, вольфрам, ртуть, таллий, свинец, висмут. Употребляемый иногда термин "токсические элементы" здесь неудачен, так как любые элементы и их соединения могут стать токсичными для живых организмов при определенной концентрации и условиях окружающей среды. Однако, по мнению исследователей, занятых практической деятельностью, связанной с организацией наблюдений за состоянием и загрязнением окружающей среды, соединения этих элементов далеко не равнозначны как загрязняющие вещества. Поэтому во многих работах происходит сужение рамок группы тяжелых металлов, в соответствии с критериями приоритетности, обусловленными направлением и спецификой работ. Так, в ставших уже классическими работах Ю.А. Израэля в перечне подлежащих определению в природных средах на фоновых химических веществ, станциях в биосферных заповедниках, в разделе тяжелые металлы указаны Pb, Hg, Cd, As. С другой стороны, согласно решению Целевой группы Европейской по Экономической выбросам тяжелых металлов, работающей под эгидой Комиссии ООН и занимающейся сбором и анализом информации о выбросах загрязняющих веществ в европейских странах, только Zn, As, Se и Sb были отнесены к тяжелым металлам. По определению Н. Реймерса отдельно от тяжелых металлов стоят благородные и редкие металлы, соответственно, остаются только Pb, Cu, Zn, 6 Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg. В прикладных работах к числу тяжелых металлов чаще всего добавляют Pt, Ag, W, Fe, Au, Mn. Немаловажную роль в категорировании тяжелых металлов играют следующие условия: их высокая токсичность для живых организмов в относительно низких концентрациях, а также способность к биоаккумуляции и биомагнификации. Практически все металлы, попадающие под это определение (за исключением свинца, ртути, кадмия и висмута, биологическая роль которых на настоящий момент не ясна), активно участвуют в биологических процессах, входят в состав многих ферментов [3, 6, 8, 10, 12, 16, 20]. Прежде всего, представляют интерес те металлы, которые наиболее широко и в значительных объемах используются в производственной деятельности и в результате накопления во внешней среде представляют серьезную опасность с точки зрения их биологической активности и токсических свойств. К ним относят свинец, ртуть, кадмий, цинк, висмут, кобальт, никель, медь, олово, сурьму, ванадий, марганец, хром, молибден и мышьяк. Формы нахождения тяжелых металлов в окружающей среде. Тяжёлые металлы уже сейчас занимают второе место по степени опасности, уступая пестицидам и значительно опережая такие широко известные загрязнители, как двуокись углерода и серы, в прогнозе же они должны стать самыми опасными, более опасными, чем отходы АЭС и твердые отходы. Загрязнение тяжёлыми металлами связано с их широким использованием в промышленном производстве вкупе со слабыми системами очистки, в результате чего тяжёлые металлы попадают в окружающую среду, в том числе и почву, загрязняя и отравляя её. Почва являются основной средой, в которую попадают тяжёлые металлы, в том числе из атмосферы и водной среды. Она же служит источником вторичного загрязнения приземного воздуха и вод, попадающих из неё в Мировой океан. Из почвы тяжёлые металлы усваиваются растениями, которые затем попадают в пищу более высокоорганизованным животным [19, 24, 25]. В почвах тяжелые металлы содержатся в водорастворимой, ионообменной и непрочно адсорбированной формах. Водорастворимые формы, как правило, представлены хлоридами, 7 нитратами, сульфатами и органическим комплексными соединениями. Кроме того, ионы тяжелых металлов могут быть связаны с минералами как часть кристаллической решетки. В атмосферном воздухе тяжелые металлы присутствуют в форме органических и неорганических соединений в виде пыли и аэрозолей, а также в газообразной элементной форме (ртуть). При этом аэрозоли свинца, кадмия, меди и цинка состоят преимущественно их субмикронных частиц диаметром 0,5-1 мкм, а аэрозоли никеля и кобальта - из крупнодисперсных частиц (более 1 мкм), которые образуются в основном при сжигании дизельного топлива [28]. В водных средах металлы присутствуют в трех формах: взвешенные частицы, коллоидные частицы и растворенные соединения. Последние представлены свободными ионами и растворимыми комплексными соединениями с органическими (гуминовые и фульвокислоты) и неорганическими (галогениды, сульфаты, фосфаты, карбонаты) лигандами. Большое влияние на содержание этих элементов в воде оказывает гидролиз, во многом определяющий форму нахождения элемента в водных средах. Значительная часть тяжелых металлов переносится поверхностными водами во взвешенном состоянии [21, 27]. Сорбция тяжелых металлов донными отложениями зависит от особенностей состава последних и содержания органических веществ. В конечном итоге тяжелые металлы в водных экосистемах концентрируются в донных отложениях и биоте [3, 7]. Источники поступления тяжелых металлов в окружающую среду. Главным природным источником тяжелых металлов являются породы (магматические и осадочные) и породообразующие минералы. Многие минералы в виде высокодисперсных частиц включаются в качестве акцессорных (микропримесей) в массу горных пород. Примером таких минералов являются минералы титана (брусит, ильменит, анатаз), хрома (FeCr2O4). Многие элементы поступают в атмосферу с космической и метеоритной пылью, с вулканическими газами, горячими источниками, газовыми струями. Поступление тяжелых металлов в биосферу вследствие техногенного рассеивания осуществляется разнообразными путями. Важнейшим из них является выброс при высокотемпературных процессах в черной и цветной металлургии, при обжиге цементного сырья, сжигании минерального топлива. Кроме того, источником загрязнения биоценозов могут служить орошение водами с повышенным содержанием тяжелых металлов, внесение осадков 8 бытовых сточных вод в почвы в качестве удобрения. Вторичное загрязнение происходит также вследствие выноса тяжелых металлов из отвалов рудников или металлургических предприятий водными или воздушными потоками, поступления больших количеств тяжелых металлов при постоянном внесении высоких доз органических, минеральных удобрений и пестицидов, содержащих тяжелые металлы [11]. Часть техногенных выбросов тяжелых металлов, поступающих в атмосферу в виде аэрозолей, переносится на значительное расстояние и вызывает глобальное загрязнение [28]. Другая часть с гидрохимическим стоком попадает в бессточные водоемы, где накапливается в водах и донных отложениях и может стать источником вторичного загрязнения. Соединения тяжелых металлов сравнительно быстро распространяются по объемам водного объекта. Частично они выпадают в осадок в виде карбонатов, сульфатов, частично адсорируются на минеральных и органических осадках [21, 27]. В результате содержание тяжелых металлов в отложениях постоянно растет, и когда абсорбционная способность осадков исчерпывается и тяжелые металлы поступают в воду, возникает особо напряженная ситуация. Этому способствует повышение кислотности воды, сильное зарастание водоемов, интенсификация выделения СО2 в результате деятельности микроорганизмов. Значительное загрязнение тяжелыми металлами, особенно свинцом, а также цинком и кадмием обнаружено вблизи автострад. Ширина придорожных аномалий свинца в почве достигает 100 м и более. Добыча и переработка, на сегодняшний день, не являются самым мощным источником загрязнения среды металлами. Валовые выбросы от этих предприятий значительно меньше выбросов от предприятий теплоэнергетики. Не металлургическое производство, а именно процесс сжигания угля является главным источником поступления в биосферу многих металлов. В угле и нефти присутствуют все металлы. Значительно больше, чем в почве, токсичных химических элементов, включая тяжелые металлы, в золе электростанций, промышленных и бытовых топок. Выбросы в атмосферу при сжигании топлива имеют особое значение. Например, количество ртути, кадмия, кобальта, мышьяка в них в 3-8 раз превышает количество добываемых металлов. Известны данные о том, что только один котлоагрегат современной ТЭЦ, работающий на угле, за год выбрасывает в атмосферу в среднем 1-1,5 т паров ртути. Тяжелые металлы содержатся и в минеральных удобрениях [19, 24, 25]. Наряду со сжиганием минерального топлива важнейшим путем техногенного рассеяния металлов является их выброс 9 в атмосферу при высокотемпературных технологических процессах (металлургия, обжиг цементного сырья и др.), а также транспортировка, обогащение и сортировка руды. Техногенное поступление тяжелых металлов в окружающую среду происходит в виде газов и аэрозолей (возгона металлов и пылевидных частиц) и в составе сточных вод. Металлы сравнительно быстро накапливаются в почве и крайне медленно из нее выводятся: период полуудаления цинка - до 500 лет, кадмия - до 1100 лет, меди - до 1500 лет, свинца - до нескольких тысяч лет. Существенный источник загрязнения почвы металлами - применение удобрений из шламов, полученных из промышленных и канализационных очистных сооружений. В выбросах металлургических производств тяжелые металлы находятся, в основном, в нерастворимой форме. По мере удаления от источника загрязнения наиболее крупные частицы оседают, доля растворимых соединений металлов увеличивается, и устанавливаются соотношения между растворимой и нерастворимыми формами. Аэрозольные загрязнения, поступающие в атмосферу, удаляются из нее путем естественных процессов самоочищения. Важную роль при этом играют атмосферные осадки. В итоге выбросы промышленных предприятий в атмосферу, сбросы сточных вод создают предпосылки для поступления тяжелых металлов в почву, подземные воды и открытые водоемы, в растения, донные отложения и животных [13, 23, 26]. Дальность распространения и уровни загрязнения атмосферы зависят от мощности источника, условий выбросов и метеорологической обстановки. Однако в условиях промышленно-городских агломераций и городской застройки параметры распространения металлов в воздухе еще плохо прогнозируются. С удалением от источников загрязнения уменьшение концентраций аэрозолей металлов в атмосферном воздухе чаще происходит по экспоненте, вследствие чего зона их интенсивного воздействия, в которой имеет место превышение ПДК, сравнительно невелика [28]. В условиях урбанизированных зон суммарный эффект от регистрируемого загрязнения воздуха является результирующей сложения множества полей рассеяния и обусловлен удалением от источников выбросов, градостроительной структурой и наличием необходимых санитарно-защитных зон вокруг предприятий. Естественное (фоновое) содержание тяжелых металлов в незагрязненной атмосфере составляет тысячные и десятитысячные доли микрограмма на кубический метр и ниже. Такие уровни в современных условиях на сколько-нибудь обжитых территориях практически не наблюдается. Фоновое содержание свинца принято равным 0,006 мкг/м3, ртути - 0,001-0,8 10 мкг/м3 (в городах - на несколько порядков выше). К основным отраслям, с которыми связано загрязнение окружающей среды ртутью, относят горнодобывающую, металлургическую, химическую, приборостроительную, электровакуумную и фармацевтическую. Наиболее интенсивные источники загрязнения окружающей среды кадмием - металлургия и гальванопокрытия, а также сжигание твердого и жидкого топлива. В незагрязненном воздухе над океаном средняя концентрация кадмия составляет 0,005 мкг/м3, в сельских местностях - до 0,05 мкг/м3, а в районах размещения предприятий, в выбросах которых он содержится (цветная металлургия, ТЭЦ, работающие на угле и нефти, производство пластмасс и т.п.), и промышленных городах - до 0,3-0,6 мкг/м3. Атмосферный путь поступления химических элементов в окружающую среду городов является ведущим. Однако уже на небольшом удалении, в частности, в зонах пригородного сельского хозяйства, относительная роль источников загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами может измениться и наибольшую опасность будут представлять сточные воды и отходы, накапливаемые на свалках и применяемые в качестве удобрений [19, 24, 25, 28]. Максимальной способностью концентрировать тяжелые металлы обладают взвешенные вещества и донные отложения, затем планктон, бентос и рыбы [3, 13, 23, 26]. Осадки. Зона максимальных концентраций металлов в воздухе распространяется до 2 км от источника. В ней содержание металлов в приземном слое атмосферы в 100-1000 раз выше местного геохимического фона, а в снеге - в 500-1000 раз. На удалении 2-4 км располагается вторая зона, где содержание металлов в воздухе приблизительно в 10 раз ниже, чем в первой. Намечается третья зона протяженностью 4-10 км, где лишь отдельные пробы показывают повышенное содержание металлов. По мере удаления от источника соотношения разных форм рассеивающихся металлов меняются. В первой зоне водорастворимые соединения составляют всего 5-10 %, а основную массу выпадений образуют мелкие пылевидные частицы сульфидов и оксидов. Относительное содержание водорастворимых соединений возрастает с расстоянием. Тяжелые металлы, поступающие на поверхность почвы, накапливаются в почвенной толще, особенно в верхних гумусовых горизонтах, и медленно удаляются при выщелачивании, потреблении растениями, эрозии. Первый период полуудаления (т.е. удаления половины от начальной концентрации) тяжелых металлов значительно варьируется у различных элементов и занимает весьма продолжительный период времени: для цинка - от 70 до 510 лет; кадмия от 13 до 110 лет, меди - от 310 до 1500 лет, свинца - от 770 до 5900 лет. Кроме антропогенных источников загрязнения среды обитания тяжелыми металлами существуют и другие, естественные, например вулканические извержения: кадмий обнаружили 11 сравнительно недавно в продуктах извержения вулкана Этна на острове Сицилия в Средиземном море. Увеличение концентрации металлов-токсикантов в поверхностных водах некоторых озер может происходить в результате кислотных дождей, приводящих к растворению минералов и пород, омываемых этими озерами. Все эти источники загрязнения вызывают в биосфере или ее составляющих (воздухе, воде, почвах, живых организмах) увеличение содержания металлов-загрязнителей по сравнению с естественным, так называемым фоновым уровнем. Хотя, как было упомянуто выше, попадание металла-токсиканта может происходить и путем аэрозольного переноса, в основном они проникают в живой организм через воду. Тяжелые металлы способны образовывать сложные комплексные соединения с органическими веществами почвы, поэтому в почвах с высоким содержанием гумуса они менее доступны для поглощения. Избыток влаги в почве способствует переходу тяжелых металлов в низшие степени окисления и в растворимые формы. Анаэробные условия повышают доступность тяжелых металлов растениям. Поэтому дренажные системы, регулирующие водный режим, способствуют преобладанию окисленных форм тяжелых металлов и тем самым снижению их миграционных характеристик. Растения могут поглотать из почвы микроэлементы, в том числе тяжелые металлы, аккумулируя их в тканях или на поверхности листьев, являясь, таким образом, промежуточным звеном в цепи "почва - растение - животное человек" [13, 23, 26]. Различные растения сосредоточивают в себе разное число микроэлементов: в большинстве случаев - избирательно. Так, медь усваивают растения семейства гвоздичных, кобальт - перцы. Высокий коэффициент биологического поглощения цинка характерен для березы карликовой и лишайников, никеля и меди - для вероники и лишайников. 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 [19, 24, 25]. Особый интерес представляет изучение животных, являющихся чувствительным индикатором начальных стадий загрязнения тяжелыми металлами. Они аккумулируют элементы в доступных биологически активных формах и отражают фактический уровень 12 загрязнения экосистем. Почвенные животные, особенно сапрофитные группы, благодаря тесной связи с почвенными условиями и ограниченной территорией обитания могут быть хорошими индикаторами химического загрязнения биосферы. Среди животных такими индикаторами могут быть европейский крот, бурый медведь, лось, рыжая полевка. Располагая сведениями о содержании тяжелых металлов у млекопитающих, можно прогнозировать их влияние на организм человека. Нужно отметить, что успехи в развитии методов анализа позволили решить такие глобальные проблемы, как обнаружение основных источников загрязнения биосферы, установление динамики загрязнения и трансформации загрязнителей, их перенос и миграцию. При этом тяжелые металлы были классифицированы как одни из важнейших объектов анализа. Поскольку их содержание в природных материалах может колебаться в широких пределах, то и методы их определения должны обеспечивать решение поставленной задачи. В результате усилий ученых-аналитиков многих стран были разработаны методы, позволяющие определять тяжелые металлы на уровне фемтограммов (10-15 г) или в присутствии в анализируемом объеме пробы одного (!) атома, например никеля в живой клетке. К сложной и многогранной проблеме, которую представляют собой химические загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами и которая охватывает различные дисциплины и уже превратилась в самостоятельную междисциплинарную область знаний, профессиональный интерес проявляют не только химики-аналитики, биологи и экологи (их деятельность традиционно связана с этой проблемой), но и медики. В потоке научной и научнопопулярной информации, а также в средствах массовой информации все чаще появляются материалы о влиянии тяжелых металлов на состояние здоровья человека. Так, в США обратили внимание на проявление агрессивности у детей в связи с повышенным содержанием в их организме свинца. В других регионах планеты рост числа правонарушений и самоубийств также связывают с повышением содержания этих токсикантов в окружающей среде. Представляет интерес обсуждение некоторых химических и эколого-химических аспектов проблемы распространения тяжелых металлов в окружающей среде, в частности в поверхностных водах [6, 7, 8, 10, 12, 16, 20]. 13 Тяжелые металлы в воде Ионы металлов являются непременными компонентами природных водоемов. зависимости от условий среды (pH, окислительно-восстановительный В потенциал, наличие лигандов) они существуют в разных степенях окисления и входят в состав разнообразных неорганических и металлорганических соединений, которые могут быть истинно растворенными, коллоидно-дисперсными или входить в состав минеральных и органических взвесей. Истинно растворенные формы металлов, в свою очередь, весьма разнообразны, что связано с процессами гидролиза, гидролитической полимеризации полиядерных гидроксокомплексов) Соответственно, как каталитические (образованием и комплексообразования с различными лигандами. свойства металлов, так и доступность для водных микроорганизмов зависят от форм существования их в водной экосистеме. Многие металлы образуют довольно прочные комплексы с органикой; эти комплексы являются одной из важнейших форм миграции элементов в природных водах. Большинство органических комплексов образуются по хелатному циклу и являются устойчивыми. Комплексы, образуемые почвенными кислотами с солями железа, алюминия, титана, урана, ванадия, меди, молибдена и других тяжелых металлов, относительно хорошо растворимы в условиях металлорганические нейтральной, слабокислой и слабощелочной сред. Поэтому комплексы способны мигрировать в природных водах на весьма значительные расстояния. Особенно важно это для маломинерализованных и в первую очередь поверхностных вод, в которых образование других комплексов невозможно. Для понимания факторов, которые регулируют концентрацию металла в природных водах, их химическую реакционную способность, биологическую доступность и токсичность, необходимо знать не только валовое содержание, но и долю свободных и связанных форм металла. Переход металлов в водной среде в металлокомплексную форму имеет три следствия: 1. Может происходить увеличение суммарной концентрации ионов металла за счет перехода его в раствор из донных отложений; 2. Мембранная проницаемость комплексных ионов может существенно отличаться от проницаемости гидратированных ионов; 14 3. Токсичность металла в результате комплексообразования может сильно измениться. Так, хелатные формы Cu, Cd, Hg менее токсичны, нежели свободные ионы. Для понимания факторов, которые регулируют концентрацию металла в природных водах, их химическую реакционную способность, биологическую доступность и токсичность, необходимо знать не только валовое содержание, но и долю связанных и свободных форм. Прежде всего, представляют интерес те металлы, которые в наибольшей степени загрязняют атмосферу ввиду использования их в значительных объемах в производственной деятельности и в результате накопления во внешней среде представляют серьезную опасность с точки зрения их биологической активности и токсических свойств. К ним относят свинец, ртуть, кадмий, цинк, висмут, кобальт, никель, медь, олово, сурьму, ванадий, марганец, хром, молибден и мышьяк [6, 8, 10, 12, 16, 20]. Источниками загрязнения вод тяжелыми металлами служат сточные воды гальванических цехов, предприятий горнодобывающей, черной и цветной металлургии, машиностроительных заводов. Тяжелые металлы входят в состав удобрений и пестицидов и могут попадать в водоемы вместе со стоком с сельскохозяйственных угодий. Повышение концентрации тяжелых металлов в природных водах часто связано с другими видами загрязнения, например, с закислением. Выпадение кислотных осадков способствует снижению значения рН и переходу металлов из сорбированного на минеральных и органических веществах состояния в свободное [3, 21, 27]. Некоторые эколого-химические характеристики отдельных тяжелых металлов Ванадий Ванадий находится преимущественно в рассеянном состоянии и обнаруживается в железных рудах, нефтях, асфальтах, битумах, горючих сланцах, углях и др. Одним из главных источников загрязнения природных вод ванадием являются нефть и продукты ее переработки. В природных водах встречается в очень малой концентрации: в воде рек 0.2 - 4.5 мкг/дм3, в морской воде - в среднем 2 мкг/дм3 Повышенные концентрации ванадия вредны для здоровья человека. ПДК в ванадия составляет 0.1 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности — санитарно-токсикологический), ПДКвр - 0.001 мг/дм3 [33]. 15 В воде образует устойчивые анионные комплексы (V4O12)4- и (V10O26)6-. В миграции ванадия существенна роль растворенных комплексных соединений его с органическими веществами, особенно с гумусовыми кислотами. Повышенные концентрации ванадия вредны для здоровья человека. ПДК в ванадия составляет 0.1 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности — санитарно- токсикологический), ПДКвр - 0.001 мг/дм3. Висмут Естественными источниками поступления висмута в природные воды являются процессы выщелачивания висмутсодержащих минералов. Источником поступления в природные воды могут быть также сточные воды фармацевтических и парфюмерных производств, некоторых предприятий стекольной промышленности. В незагрязненных поверхностных водах содержится в субмикрограммовых концентрациях. Наиболее высокая концентрация обнаружена в подземных водах и составляет 20 мкг/дм3, в морских водах - 0.02 мкг/дм3. ПДКв составляет 0.1 мг/дм3 Железо Главными источниками соединений железа в поверхностных водах являются процессы химического выветривания горных пород, сопровождающиеся их механическим разрушением и растворением. В процессе взаимодействия с содержащимися в природных водах минеральными и органическими веществами образуется сложный комплекс соединений железа, находящихся в воде в растворенном, коллоидном и взвешенном состоянии. Значительные количества железа поступают с подземным стоком и со сточными водами предприятий металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, лакокрасочной промышленности и с сельскохозяйственными стоками. Железо обнаруживается в основном в водах с низкими значениями Ph. Содержание железа в поверхностных водах суши составляет десятые доли миллиграмма, вблизи болот - единицы миллиграммов. Повышенное содержание железа наблюдается в болотных водах, в которых оно находится в виде комплексов с солями 16 гуминовых кислот - гуматами. Наибольшие концентрации железа (до нескольких десятков и сотен миллиграммов в 1 дм3) наблюдаются в подземных водах с низкими значениями рН. Являясь биологически активным элементом, железо в определенной степени влияет на интенсивность развития фитопланктона и качественный состав микрофлоры в водоеме. Концентрация железа подвержена заметным сезонным колебаниям. Обычно в водоемах с высокой биологической продуктивностью в период летней и зимней стагнации заметно увеличение концентрации железа в придонных слоях воды. Осенне-весеннее перемешивание водных масс (гомотермия) сопровождается окислением Fe(II) в Fе(III) и выпадением последнего в виде Fe(OH)3 . Содержание железа в воде выше 1-2 мг Fe/л значительно ухудшает органолептические свойства, придавая ей неприятный вяжущий вкус, и делает воду малопригодной для использования в технических целях. ПДКв железа составляет 0.3 мг Fe/дм3(лимитирующий показатель вредности — органолептический), ПДКвр для железа - 0.1 мг/дм3[15]. Кадмий, цинк и медь 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. содержится приблизительно 4,5х10 –4 В почвах %. 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. Источники загрязнения атмосферы цинком те же, что и кадмием. 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. 17 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 и цинк накапливаются в определённых органах животных (особенно в печени и в почках). Кадмий намного токсичнее цинка. Он 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 и цинка в виде загрязнений состоит в введении контроля за содержанием этих металлов в выбросах плавильных заводов и других промышленных предприятий [14]. Кадмий В природные воды поступает при выщелачивании почв, полиметаллических и медных руд, в результате разложения водных организмов, способных его накапливать. Соединения кадмия выносятся в поверхностные воды со сточными водами свинцово-цинковых заводов, рудообогатительных фабрик, ряда химических предприятий (производство серной кислоты), гальванического производства, а также с шахтными водами. Понижение концентрации растворенных соединений кадмия происходит за счет процессов сорбции, выпадения в осадок гидроксида и карбоната кадмия и потребления их водными организмами. В речных незагрязненных и слабозагрязненных водах кадмий содержится в субмикрограммовых концентрациях, в загрязненных и сточных водах концентрация кадмия может достигать десятков микрограммов в 1 дм3. 18 Соединения кадмия играют важную роль в процессе жизнедеятельности животных и человека. В повышенных концентрациях токсичен, особенно в сочетании с другими токсичными веществами. ПДКв составляет 0.001 мг/дм3, ПДКвр — 0.0005 мг/дм3 (лимитирующий признак вредности — токсикологический) [12]. Цинк Попадает в природные воды в результате протекающих в природе процессов разрушения и растворения горных пород и минералов (сфалерит, цинкит, госларит, смитсонит, каламин), а также со сточными водами рудообогатительных фабрик и гальванических цехов, производств пергаментной бумаги, минеральных красок, вискозного волокна и др. В воде существует главным образом в ионной форме или в форме его минеральных и органических комплексов. Иногда встречается в нерастворимых формах: в виде гидроксида, карбоната, сульфида и др. В речных водах концентрация цинка обычно колеблется от 3 до 120 мкг/дм3, в морских - от 1.5 до 10 мкг/дм3. Содержание в рудных и особенно в шахтных водах с низкими значениями рН может быть значительным. Цинк относится к числу активных микроэлементов, влияющих на рост и нормальное развитие организмов. В то же время многие соединения цинка токсичны, прежде всего его сульфат и хлорид. ПДКв Zn2+ составляет органолептический), 1 ПДКвр Zn2+ - мг/дм3 (лимитирующий 0.01 показатель мг/дм3 (лимитирующий признак вредности вредности — — токсикологический) [14, 15]. Медь Медь - один из важнейших микроэлементов. Физиологическая активность меди связана главным образом с включением ее в состав активных центров окислительновосстановительных ферментов. Недостаточное содержание меди в почвах отрицательно влияет на синтез белков, жиров и витаминов и способствует бесплодию растительных организмов. Медь участвует в процессе фотосинтеза и влияет на усвоение азота растениями. Вместе с тем, 19 избыточные концентрации меди оказывают неблагоприятное воздействие на растительные и животные организмы. Содержание меди в природных пресных водах колеблется от 2 до 30 мкг/дм3, в морских водах - от 0.5 до 3.5 мкг/дм3. Повышенные концентрации меди (до нескольких граммов в литре) характерны для кислых рудничных вод. Основным источником поступления меди в природные воды являются сточные воды предприятий химической, металлургической промышленности, шахтные воды, альдегидные реагенты, используемые для уничтожения водорослей. Медь может появляться в результате коррозии медных трубопроводов и других сооружений, используемых в системах водоснабжения. В подземных водах содержание меди обусловлено взаимодействием воды с горными породами, содержащими ее (халькопирит, халькозин, ковеллин, борнит, малахит, азурит, хризаколла, бротантин). Предельно допустимая концентрация меди в воде водоемов санитарно-бытового водопользования составляет 0.1 мг/дм3 (лимитирующий признак вредности — общесанитарный), в воде рыбохозяйственных водоемов - 0.001 мг/дм3[14, 15]. Кобальт В природные воды соединения кобальта попадают в результате процессов выщелачивания их из медноколчедановых и других руд, из почв при разложении организмов и растений, а также со сточными водами металлургических, металлообрабатывающих и химических заводов. Некоторые количества кобальта поступают из почв в результате разложения растительных и животных организмов. Кобальт относится к числу биологически активных элементов и всегда содержится в организме животных и в растениях. С недостаточным содержанием его в почвах связано недостаточное содержание кобальта в растениях, что способствует развитию малокровия у животных (таежно-лесная нечерноземная зона). Входя в состав витамина В12, кобальт весьма активно влияет на поступление азотистых веществ, увеличение содержания хлорофилла и аскорбиновой кислоты, активизирует биосинтез и повышает содержание белкового азота в растениях. Вместе с тем повышенные концентрации соединений кобальта являются токсичными. 20 В речных незагрязненных и слабозагрязненных водах его содержание колеблется от десятых до тысячных долей миллиграмма в 1 дм3, среднее содержание в морской воде 0.5 мкг/дм3. ПДКв составляет 0.1 мг/дм3, ПДКвр 0.01 мг/дм3. Марганец В поверхностные воды марганец поступает в результате выщелачивания железомарганцевых руд и других минералов, содержащих марганец (пиролюзит, псиломелан, браунит, манганит, черная охра). Значительные количества марганца поступают в процессе разложения водных животных и растительных организмов, особенно сине-зеленых, диатомовых водорослей и высших водных растений. Соединения марганца выносятся в водоемы со сточными водами марганцевых обогатительных фабрик, металлургических заводов, предприятий химической промышленности и с шахтными водами. В речных водах содержание марганца колеблется обычно от 1 до 160 мкг/дм3, среднее содержание в морских водах составляет 2 мкг/дм3, в подземных - n.102 - n.103 мкг/дм3. Концентрация марганца в поверхностных водах подвержена сезонным колебаниям. Факторами, определяющими изменения концентраций марганца, являются соотношение между поверхностным и подземным стоком, интенсивность потребления его при фотосинтезе, разложение фитопланктона, микроорганизмов и высшей водной растительности, а также процессы осаждения его на дно водных объектов. Для водоемов санитарно-бытового использования установлена ПДКв (по иону марганца), равная 0.1 мг/дм3. Молибден Соединения молибдена попадают в поверхностные воды в результате выщелачивания их из экзогенных минералов, содержащих молибден. Молибден попадает в водоемы также со сточными водами обогатительных фабрик, предприятий цветной металлургии. Понижение концентраций соединений молибдена происходит в результате выпадения в осадок труднорастворимых соединений, процессов адсорбции минеральными взвесями и потребления растительными водными организмами. 21 В речных водах молибден обнаружен в концентрациях от 2.1 до 10.6 мкг/дм 3. В морской воде содержится в среднем 10 мкг/дм3 молибдена. В малых количествах молибден необходим для нормального развития растительных и животных организмов. Молибден входит в состав фермента ксантиноксидазы. При дефиците молибдена фермент образуется в недостаточном количестве, что вызывает отрицательные реакции организма. В повышенных концентрациях молибден вреден. При избытке молибдена нарушается обмен веществ. Предельно допустимая концентрация молибдена в водоемах санитарно-бытового использования составляет 0.25 мг/дм3 . Мышьяк В природные воды мышьяк поступает из минеральных источников, районов мышьяковистого оруднения (мышьяковый колчедан, реальгар, аурипигмент), а также из зон окисления пород полиметаллического, медно-кобальтового и вольфрамового типов. Некоторое количество мышьяка поступает из почв, а также в результате разложения растительных и животных организмов. Потребление мышьяка водными организмами является одной из причин понижения концентрации его в воде, наиболее отчетливо проявляющегося в период интенсивного развития планктона. Значительные количества мышьяка поступают в водные объекты со сточными водами обогатительных фабрик, отходами производства красителей, кожевенных заводов и предприятий, производящих пестициды, а также с сельскохозяйственных угодий, на которых применяются пестициды. В природных водах соединения мышьяка находятся в растворенном и взвешенном состоянии, соотношение между которыми определяется химическим составом воды и значениями рН. В растворенной форме мышьяк встречается в трех- и пятивалентной форме, главным образом в виде анионов. В речных незагрязненных водах мышьяк находится обычно в микрограммовых концентрациях. В минеральных водах его концентрация может достигать нескольких миллиграммов в 1 дм3, в морских водах в среднем содержится 3 мкг/дм3, в подземных встречается в концентрациях n.105 мкг/дм3. 22 Соединения мышьяка в повышенных концентрациях являются токсичными для организма животных и человека: они тормозят окислительные процессы, угнетают снабжение кислородом органов и тканей. ПДКв мышьяка составляет 0.05 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности — санитарно-токсикологический) и ПДКвр - 0.05 мг/дм3[9]. Никель Присутствие никеля в природных водах обусловлено составом пород, через которые проходит вода: он обнаруживается в местах месторождений сульфидных медно-никелевых руд и железо-никелевых руд. В воду попадает из почв и из растительных и животных организмов при их распаде. Повышенное по сравнению с другими типами водорослей содержание никеля обнаружено в сине-зеленых водорослях. Соединения никеля в водные объекты поступают также со сточными водами цехов никелирования, заводов синтетического каучука, никелевых обогатительных фабрик. Огромные выбросы никеля сопровождают сжигание ископаемого топлива. Соединения никеля играют важную роль в кроветворных процессах, являясь катализаторами. Повышенное его содержание оказывает специфическое действие на сердечнососудистую систему. Никель принадлежит к числу канцерогенных элементов. Он способен вызывать респираторные заболевания. Считается, что свободные ионы никеля (Ni 2+) примерно в 2 раза более токсичны, чем его комплексные соединения. В речных незагрязненных и слабозагрязненных водах концентрация никеля колеблется обычно от 0.8 до 10 мкг/дм3; в загрязненных она составляет несколько десятков микрограммов в 1 дм3. Средняя концентрация никеля в морской воде 2 мкг/дм3, в подземных водах n.103 мкг/дм3. В подземных водах, омывающих никельсодержащие горные породы, концентрация никеля иногда возрастает до 20 мг/дм3 . Содержание никеля 0.1 мг/дм3 (лимитирующий в признак водных вредности объектах — лимитируется: ПДКв составляет общесанитарный), мг/дм3 (лимитирующий признак вредности — токсикологический). 23 ПДКвр — 0.01 Олово В природные воды поступает в результате процессов выщелачивания оловосодержащих минералов (касситерит, станнин), а также со сточными водами различных производств (крашение тканей, синтез органических красок, производство сплавов с добавкой олова и др.). Токсическое действие олова невелико. В незагрязненных поверхностных водах олово содержится в субмикрограммовых концентрациях. В подземных водах его концентрация достигает единиц микрограммов в 1 дм 3 . ПДКв составляет 2 мг/дм3 . Ртуть В поверхностные воды соединения ртути могут поступать в результате выщелачивания пород в районе ртутных месторождений (киноварь, метациннабарит, ливингстонит), в процессе разложения водных организмов, накапливающих ртуть. Значительные количества поступают в водные объекты со сточными водами предприятий, производящих красители, пестициды, фармацевтические препараты, некоторые взрывчатые вещества. Тепловые электростанции, работающие на угле, выбрасывают в атмосферу значительные количества соединений ртути, которые в результате мокрых и сухих выпадений попадают в водные объекты. Понижение концентрации растворенных соединений ртути происходит в результате извлечения их многими морскими и пресноводными организмами, обладающими способностью накапливать ее в концентрациях, во много раз превышающих содержание ее в воде, а также процессов адсорбции взвешенными веществами и донными отложениями. Содержание ртути в речных незагрязненных, слабозагрязненных водах составляет несколько десятых долей микрограмма в 1 дм3, средняя концентрация в морской воде 0.03 мкг/дм3, в подземных водах 1-3 мкг/дм3. Соединения ртути высоко токсичны, они поражают нервную систему человека, вызывают изменения со стороны слизистой оболочки, нарушение двигательной функции и секреции желудочно-кишечного тракта, изменения в крови и др. Бактериальные процессы метилирования направлены на образование метилртутных соединений, которые во много раз токсичнее минеральных солей ртути. Метилртутные соединения накапливаются в рыбе и могут попадать в организм человека. 24 ПДКв ртути составляет 0.0005 мг/дм3 (лимитирующий признак вредности — санитарно-токсикологический), ПДКвр 0.0001 мг/дм3 [1, 4, 5, 17]. Свинец Естественными источниками поступления свинца в поверхностные воды являются процессы растворения эндогенных (галенит) и экзогенных (англезит, церуссит и др.) минералов. Значительное повышение содержания свинца в окружающей среде (в т.ч. и в поверхностных водах) связано со сжиганием углей, применением тетраэтилсвинца в качестве антидетонатора в моторном топливе, с выносом в водные объекты со сточными водами рудообогатительных фабрик, некоторых металлургических заводов, химических производств, шахт и т.д. Существенными факторами понижения концентрации свинца в воде является адсорбция его взвешенными веществами и осаждение с ними в донные отложения. В числе других металлов свинец извлекается и накапливается гидробионтами. Свинец находится в природных водах в растворенном и взвешенном (сорбированном) состоянии. В растворенной форме встречается в виде минеральных и органоминеральных комплексов, а также простых ионов, в нерастворимой - главным образом в виде сульфидов, сульфатов и карбонатов. В речных водах концентрация свинца колеблется от десятых долей до единиц микрограммов в 1 дм3. Даже в воде водных объектов, прилегающих к районам полиметаллических руд, концентрация его редко достигает десятков миллиграммов в 1 дм3. Лишь в хлоридных термальных водах концентрация свинца иногда достигает нескольких миллиграммов в 1 дм3. Свинец - промышленный яд, способный при неблагоприятных условиях оказаться причиной отравления. В организм человека проникает главным образом через органы дыхания и пищеварения. Удаляется из организма очень медленно, вследствие чего накапливается в костях, печени и почках. Лимитирующий показатель вредности свинца ПДКв свинца составляет 0.03 мг/дм3, ПДКвр - 0.1 мг/дм3. 25 - санитарно-токсилогический. Тетраэтилсвинец Поступает в природные воды в связи с использованием в качестве антидетонатора в моторном топливе водных транспортных средств, а также с поверхностным стоком с городских территорий. Данное вещество характеризуется высокой токсичностью, обладает кумулятивными свойствами. Содержание тетраэтилсвинца в воде водоемов хозяйственно-питьевого, культурнобытового и рыбохозяйственного назначения не допускается (ПДК — полное отсутствие). Серебро Источниками поступления серебра в поверхностные воды служат подземные воды и сточные воды рудников, обогатительных фабрик, фотопредприятий. Повышенное содержание серебра бывает связано с применением бактерицидных и альгицидных препаратов. В сточных водах серебро может присутствовать в растворенном и взвешенном виде, большей частью в форме галоидных солей. В незагрязненных поверхностных водах серебро находится в субмикрограммовых концентрациях. В подземных водах концентрация серебра колеблется от единиц до десятков микрограммов в 1 дм3, в морской воде - в среднем 0.3 мкг/дм3. Ионы серебра способны уничтожать бактерии и уже в незначительной концентрации стерилизуют воду (нижний предел бактерицидного действия ионов серебра 2 .10-11 моль/дм3). Роль серебра в организме животных и человека изучена недостаточно. ПДКв серебра составляет 0.05 мг/дм3. Сурьма Сурьма поступает в поверхностные воды за счет выщелачивания минералов сурьмы (стибнит, сенармонтит, валентинит, сервантит, стибиоканит) и со сточными водами резиновых, стекольных, красильных, спичечных предприятий. 26 В природных водах соединения сурьмы находятся в растворенном и взвешенном состоянии. В окислительно-восстановительных условиях, характерных для поверхностных вод, возможно существование как трехвалентной, так и пятивалентной сурьмы. В незагрязненных поверхностных водах сурьма находится в субмикрограммовых концентрациях, в морской воде ее концентрация достигает 0.5 мкг/дм3, в подземных водах 10 мкг/дм3 . ПДКв сурьмы составляет 0.05 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности — санитарно-токсикологический), ПДКвр - 0.01 мг/дм3. Хром В поверхностные воды соединения трех- и шестивалентного хрома попадают в результате выщелачивания из пород (хромит, крокоит, уваровит и др.). Некоторые количества поступают в процессе разложения организмов и растений, из почв. Значительные количества могут поступать в водоемы со сточными водами гальванических цехов, красильных цехов текстильных предприятий, кожевенных заводов и предприятий химической промышленности. Понижение концентрации ионов хрома может наблюдаться в результате потребления их водными организмами и процессов адсорбции. В речных незагрязненных и слабозагрязненных водах содержание хрома колеблется от нескольких десятых долей микрограмма в литре до нескольких микрограммов в литре, в загрязненных водоемах оно достигает нескольких десятков и сотен микрограммов в литре. Средняя концентрация в морских водах - 0.05 мкг/дм3, в подземных водах - обычно в пределах n.10 - n.102 мкг/дм3. Соединения Cr(VI) и Cr(III) в повышенных количествах обладают канцерогенными свойствами. Соединения Cr(VI) являются более опасными. Содержание их в водоемах санитарно-бытового использования не должно превышать ПДКв для Cr(VI) 0.05 мг/дм3, для Cr(III) 0.5 мг/дм3. ПДКвр для Cr(VI) - 0.001 мг/дм3, для Cr(III) 0.005 мг/дм3. 27 Тяжелые металлы как биогенные элементы На организм человека и животных физиологическое действие металлов различно и зависит от природы металла, типа соединения, в котором он существует в природной среде, а также его концентрации. Многие тяжелые металлы проявляют выраженные комплексообразующие свойства. Так, в водных средах ионы этих металлов гидратированы и способны образовывать различные гидроксокомплексы, состав которых зависит от кислотности раствора. Если в растворе присутствуют какие-либо анионы или молекулы органических соединений, то ионы этих металлов образуют разнообразные комплексы различного строения и устойчивости. В ряду тяжелых металлов одни крайне необходимы для жизнеобеспечения человека и других живых организмов и относятся к так называемым биогенным элементам. Другие вызывают противоположный эффект и, попадая в живой организм, приводят к его отравлению или гибели. Эти металлы относят к классу ксенобиотиков, то есть чуждых живому. Специалистами по охране окружающей среды среди металлов-токсикантов выделена приоритетная группа. В нее входят кадмий, медь, мышьяк, никель, ртуть, свинец, цинк и хром как наиболее опасные для здоровья человека и животных. Из них ртуть, свинец и кадмий наиболее токсичны. Попав в организм, металлы-токсиканты чаще всего не подвергаются каким-либо существенным превращениям, как это происходит с органическими токсикантами, и, включившись в биохимический цикл, они крайне медленно покидают его. В течение достаточно длительного времени существовало твердое убеждение, что важные биологические функции выполняют только натрий, калий, магний, железо и кальций, которые в целом дают почти 99% всех атомов металла в организме человека и (кроме железа) также относятся к группе макроэлементов. Гидратированные атомы четырех из этих металлов, а именно: натрия, калия, магния и кальция, участвуют в процессах осмоса и передачи нервных сигналов, а также обусловливают прочность костной ткани скелета. Железо входит в состав молекулы гемоглобина - важнейшего белка, участвующего в связывании кислорода атмосферы и переносе его клеткам органов и тканей, то есть в процессе дыхания. Интерес к функциям переходных элементов, которые (в том числе железо) относятся к тяжелым металлам и содержатся в организме в следовых количествах, проявился сравнительно недавно. Сформировался новый раздел науки - бионеорганическая химия, изучающая структуру, 28 свойства и реакции соединений биогенных элементов in vivo. Из-за низкого содержания в живом организме их стали называть микроэлементами. Важность микроэлементов в осуществлении жизненных функций человека в отношении многих элементов уже доказана (марганец, цинк, молибден, фтор, иод и селен), в отношении других (хром, никель, ванадий, олово, мышьяк, кремний) вероятна. Главный критерий, по которому отличают макроэлементы от микроэлементов - потребность организма в элементе, определяемая в мг/кг массы в сутки. Все перечисленные микроэлементы в организме функционируют либо в форме гидратированных ионов, либо, подобно железу, в виде координационных соединений. Известно также, что в теле человека содержится большинство непереходных металлов, причем именно в следовых количествах, например: ртуть из зубных пломб, свинец, сурьма и мышьяк из типографской краски газет и книг, медь, олово, марганец и алюминий из кухонной посуды. Однако в первую очередь будут рассмотрены не эти металлы, а жизненно важные, то есть биогенные. жизнедеятельности В организме человека протекает множество и животных в ферментативных процессе осуществления химических реакций, сопровождающихся разрывом весьма прочных связей, то есть таких, которые в лабораторных установках могут быть осуществлены только в жестких условиях, например при высоких давлении или температуре. Хотя молекула металлсодержащего фермента способна выдержать многие тысячи каталитических циклов, все-таки метаболические процессы, происходящие в живом организме, могут привести к разрушению части ферментов и выводу из организма соответствующего количества металлов. Поэтому появляется необходимость возмещать эти потери, поскольку недостаток микроэлементов приведет к нарушению жизнедеятельности организма, что может выразиться в различных заболеваниях. Вводимое количество микроэлементов можно регулировать диетой, а в случае необходимости, например для профилактики заболевания, приемом специальных препаратов, выпускаемых, как правило, в форме добавок к пищевым продуктам. В качестве примера можно привести хорошо известные комплексы витаминов и микроэлементов, применяемые в питании спортсменов и профессиональных групп, работающих в экстремальных условиях внешней среды. Среднее содержание металлсодержащих соединений в организме человека сохраняется приблизительно постоянным. Например, концентрация цинксодержащих компонентов (этот элемент входит в структуру активного центра важнейшего гормона инсулина, регулирующего уровень сахара в крови) составляет ~138 мкМ. В сыворотке их содержание больше и равно ~ 29 226 мкМ, в плазме ~ 47 мкМ. Медьсодержащие соединения в крови присутствуют при концентрации ~15 мкМ, в сыворотке - 16-18 мкМ, в плазме - 18 мкМ. Медь входит в состав некоторых ферментов, например фенолазы и гемоцианина, способных, подобно гемоглобину, переносить кислород. Кроме того, медь как химический элемент необходима при биосинтезе самого гемоглобина. Следует отметить, что прочность химических связей белков и других биологически важных компонентов крови с ионами любого металла достаточна для того, чтобы значительную часть времени своего пребывания в организме металл находился в виде комплекса с белками, аминокислотами и другими биологически активными соединениями. Поэтому при попадании в организм избытка металлов последние могут вызвать нарушение его функций, отравление или гибель. Степень такого воздействия зависит не только от концентрации, превышающей некоторый уровень, но и от природы металла, прежде всего его комплексообразующей способности. Так, если комплексообразующая способность металла-токсиканта достаточно велика, то он может вытеснить биогенный металл-катализатор из активного центра в результате конкурентного взаимодействия или же связать с собой подавляющую часть биологически активных соединений, используемых для синтеза того или иного жизненно важного фермента. Следует обратить внимание и на то, что биологической ценностью обладают лишь доступные биогенные элементы, содержащиеся в пищевых продуктах в виде солей органических кислот и других растворимых химических соединений, чаще всего комплексных. В литературе, посвященной оценке качества пищевых продуктов, приводятся сведения о содержании тех или иных микроэлементов во фруктах, овощах, мясе, молоке и т.д. Понятия макро- и микроэлементов не всегда четко различимы, если это разделение применять по отношению к разным группам организмов. Например, для растений набор жизненно необходимых микроэлементов явно отличен от такового для высших животных. Однако и для растений требуется определенный уровень содержания микроэлементов в почве, что обычно достигается внесением так называемых микроудобрений, по сути дела представляющих собой набор биогенных микроэлементов: цинка, ванадия, молибдена, меди, кобальта, железа, марганца [6, 8, 10, 12, 16, 20]. Влияние тяжелых металлов на здоровье Обычные здоровые люди должны быть способны регулярно выводить из организма определенное количество этих токсичных элементов. Однако иногда организм оказывается настолько перегруженным ими, что уже не может сопротивляться. Особенно чувствителен к 30 токсическому воздействию тяжелых металлов и их производных детский развивающийся организм. Генетический фактор обусловливает уровень биологической чувствительности и уязвимости человеческого организма к тоусическому воздействию тяжелых металлов. Сколько ртути или мышьяка, или чего-либо другого достаточно, чтобы отравить организм, зависит от уникальной биохимии каждого конкретного индивида. И даже если тяжелые металлы не являются основной причиной патологических изменений, они, наряду с другими токсинами, могут, по крайней мере, быть сопутствующим фактором, вызывающем лавину эффектов приводящих к нарушениям функционирования практически всех жизнеобеспечивающих систем организма индивида. Спровоцированная металлами имунная недостаточность может просто давать возможность одному из вирусов остаться активным или неконтролируемым. Корь, вирусыневидимки, герпес или другой вирус так же как и дрожжи получают прочного союзника в лице тяжелых металлов. Отравленная токсинами ртути имунная система может спровоцировать выраженные аллергические реакции на пыльцу, пыль или продукты питания, при этом не реагируя на болезнетворные организмы, с которыми ей следовало бы вести борьбу. Кроме ртути, многие другие тяжелые металлы хорошо известны своим нейротоксическим действием, вызывающие неврологический нарушения и дисфункции. К ним относятся свинец, кадмий, сурьма и алюминий (алюминий считается так же провокатором болезни Альцгеймера). Нейротоксичные химикаты могут накапливаться и из окружающей среды. Часто организм, особенно организм ребенка, просто не может выводить больше, чем получает. Из-за ослабленной способности к детоксикации людям, генетически и биологически уязвимым в отношении тяжелых металлов, очень нелегко избавиться от всех полученных химикатов, металлов или других токсинов. Причиной такой ограниченной детоксикации может быть дисфункция печени, нарушения в кишечнике, истощение имунной системы или генетический фактор. Именно этим можно объяснить, почему лишь у некоторых детей появляется выраженная неблагоприятная реакция на определенные факторы и воздействия окружающей среды. Доктор Билл Уолш и Pfeiffer Treatment Center установили, что специальный протеин, известный как металлофионеин (МТ), играет важную роль в нейромедиаторной системе человеческого организма. А его дисфункция, которая наблюдается у многих людей, выражается в неврологических расстройствах с детства. Причина подобной дисфункции металлофионеин 31 (МТ) не известна. Основная функция МТ-протеина – детоксикация организма, особенно в цикле дезактивации тяжелых металлов. Кроме того, МТ-протеин участвует в развитии нервных волокон, мозга и желудочно-кишечного тракта. Определение времени каких бы то ни было внешних воздействий (environment attacs) на организм человека чрезвычайно важно для понимания причин биологического ответа, который приводит к неврологической дисфункции. Эти биологические системы должны быть развиты к трехлетнему возрасту так, что токсины окружающей среды уже не влекут за собой серьезного подрыва здоровья. Это вполне согласуется с наблюдением, что дети старше 3-х лет редко «заболевают» аутизмом (хотя они могут обнаруживать рассредоточение внимания, небольшие сенсорные нарушения и др.). Доктор Уолш также определил, что большинство его пациентов, страдающих аутизмом или СГДВ, имеют намного большее соотношение меди к цинку, чем обычные дети. Цинк необходим для укрепления стенок кишечника и важен для серотонина (хороший сон и уравновешенность). Дефицит цинка приводит к ухудшению усвоения пищи, снижению иммунитета и затормаживанию роста. Низкий уровень цинка делает детей более восприимчивыми к различным инфекциям и болезням, таким образом, цинк может уменьшить проблему воспаления ушей и действия антибиотиков. Добавление цинка в рацион ребенка может быть очень полезным для повышения уровня цинка, снижения уровня меди и восстановления функционирования МТ-протеина. Употребление цинка 2 или 3 раза в день, а не один, должно быть более эффективным. Тяжелые металлы могут сделать неактивными или снизить активность пищеварительных энзимов любого происхождения. Сейчас уже не должно подвергаться сомнению, насколько важно хорошее пищеварение для сохранения здоровья и предотвращения массы проблем. Тяжелые металлы могут также способствовать укреплению и, в случае необходимости, стимулированию роста дрожжевых и бактериальных микроорганизмов, тем самым способствую восстановлению кишечного биоценоза. Излечение или коррекция дисбиоза в организме практически не возможна в случае если имеется интоксикация тяжелыми металлами. То же касается попыток избавиться от проблем с пищеварением. Очищение организма от металлов может помочь избавиться от многих видов непереносимости пищи – еще одна причина улучшить ситуацию с токсинами вместо того, чтобы затратить огромное количество времени, выискивая иллюзорно-проблематичные продукты. Существует ряд симптомов, вызванных токсичными металлами. Эти симптомы схожи с проявлениями аутоиммунных заболеваний, дисбиоза, аллергических состояний и пищевых 32 непереносимостей, желудочно-кишечной и неврологической дисфункции, как уже было сказано. В этот список входят также некоторые психические заболевания, мигрени и сенсорная дисфункция. Ртуть влияет на энзимы, жирные кислоты, аминокислоты, функции мозга, уровень глюкозы, вырабатывание серотонина, баланс минералов, детоксикацию и практически на все остальное, что было упомянуто выше, и ряд других аспектов, которые не обсуждались. Использование энзимов может быть полезным как до, так и во время и после выведения токсинов. Во-первых, энзимы нужны для лучшего усвоения пищи, устраняя многие проблемы уже на этом этапе. Они так же поддерживают имунную систему, хорошее здоровье и способности бороться с болезнетворными микроогранизмами [6, 8, 10, 12, 16, 20]. Выведение металлов из организма является довольно дорогостоящим и стрессовым мероприятием для человеческого организма. Одним из наиболее эффективных методов дезактивации и элиминирования тяжелых металлов из организма – является хелирование, которое может быть очень трудным для организма. В связи с этим одним из принципиальных условий проведения хелирования является нормализация деятельности кишечника, коррекция кишечного биоценоза и рационализация питания. Однако следует учесть возможность проведения хелирования и до достижения этих условий, поскольку многие из них являются следствием интоксикации тяжелыми металлами. Выведение металлов часто решает остальные проблемы. Самый сильный аргумент в пользу раннего хелирования – это попросту то, что очистка детского организма проходит быстрее и эффективнее. Год или два задержки процедуры хелирования могут иметь громадное значение и отразиться на эффективности процедуры и результатах. Вообще, практически не существует взаимодействия между приемом энзимов и хелированием как таковыми. Хелирование имеет ряд возможных неблагоприятных побочных эффектов, поэтому иногда сложно разграничить, что вызвано процессом хелирования, а что возникло по какой-то другой причине [18]. Отравление ртутью У писателя-фантаста И.А.Ефремова есть рассказ «Озеро горных духов». Люди, оказавшиеся на берегах этого озера в солнечную погоду, погибали. Местные жители уверяли, что озеро населяют духи, которые не терпят пришельцев. 33 Экспедиция геологов смогла добраться до затерянного в горах озера, и с изумлением обнаружили, что озеро состояло не только из воды. Вместе с водой присутствовала самородная ртуть. А «злыми духами» были ртутные пары, которые в жаркую погоду поднимались на поверхности больших и маленьких луж, окружавших озеро и наполненных ртутью. Ртуть находили в Испании на дне колодцев, при раскопках египетских гробниц в середине 2 тысячелетия н.э. Ртуть была известна в древности в Китае и Индии. Ртуть упоминается в трудах древних учёных, которые использовали её в качестве лекарства. С помощью ртути изготавливали амальгамированные зеркала. Амальгаму металла золота или серебра наносили на металлический лист и сильно нагревали. При этом ртуть испарялась, а тончайший слой золота или серебра оставался на листе. Но этот способ был очень опасным из-за отравлений парами ртути. При золочении купола Христа Спасителя в г. Москве использовался метод лазерного напыления золота на металлические листы, из которых состоит купол. В 1692 году, незадолго до своего пятидесятилетия, Ньютон тяжело заболел. Болезнь, тянувшаяся более года, была серьёзной и непонятной. Она подорвала физические силы учёного, нарушила его душевное равновесие. Это был “чёрный год” в жизни Ньютона, как называют его биографы. Он потерял сон и аппетит, находился в состоянии глубокой депрессии, избегал контактов даже с друзьями. Временами он испытывал нечто вроде мании преследования, а иногда его начинала подводить память. Кто же оказался виновником болезни Ньютона? Оказалось, что виновницей болезни Ньютона явилась РТУТЬ и её соли. На протяжении 18 лет Ньютон часто обращался к химии. Из записей Ньютона следует, что он работал с большим количеством ртути, подолгу нагревал соли ртути, чтобы получить летучие вещества, часто пробовал на вкус то, что у него получалось. В рабочих тетрадях 108 раз встречаются заметки типа “вкус сладковатый”, “безвкусно”, “солоновато”, “очень едкое”. Все симптомы болезни Ньютона напоминали признаки ртутного отравления. Анализ волос великого учёного показал, что концентрации металлов с высокой токсичностью в них значительно превышают нормальный уровень. Известен случай, произошедший с профессором одного из колледжей Гарвардского университета в середине ХХ столетия во время чтения студентам лекции о соединениях ртути. На кафедре перед ним стояли два стакана: один с подслащенной водой, которую профессор любил пить во время лекции, другой – с раствором сулемы для опытов. По ошибке лектор глотнул из второго стакана. Сулема – сильный яд, и профессор знал об этом. Но он знал и противоядие. Он велел разболтать сырые яйца с водой и выпил смесь. Началась сильная рвота, яд вышел из организма, и впоследствии никаких признаков отравления не проявилось. 34 В1953 г. более ста жителей японского городка заболели странной болезнью. У них появились конвульсии, судороги сводили мышцы. Наиболее тяжёлые случаи заканчивались полной слепотой, параличом, безумием, смертью. Оказалось, что они употребляли в пищу морскую рыбу, которая была напичкана ртутью, сбрасываемой химическим предприятием (ртуть накапливается в основном в голове рыбы). Наиболее крупное месторождение ртути находится в Альмадене (Испания). Разработка этого месторождения началась ещё в период Римской империи. Ежегодно римляне добывали 4,5 т ртути. Ртуть в ее природном состоянии при комнатной температуре является жидкостью (она расплавлена). Это порождает постоянное испарение атомов ртути с ее поверхности. Газообразная ртуть может задерживаться в атмосфере месяцами; со временем она возвращаются на землю, выпадая в дождях преимущественно в неорганической форме. Даже в твердом состоянии или в сплаве с другими металлами атомы ртути непрерывно улетучиваются в атмосферу. Человек сталкивается с ртутью главным образом из трех источников: зубные пломбы из амальгамы, вакцины и рыба. Кроме того, потенциальными источниками элементарной ртути в доме являются ртутные переключатели, а также содержащие ртуть приборы, например термометры, термостаты и барометры. Амальгама из зубных пломб может быть источником ртути в мозге взрослых людей. Среднего размера зубная пломба из амальгамы содержит 750 000 микрограмм ртути, при этом приблизительно 10 микрограмм каждый день высвобождается. Она по-прежнему выделяет ртуть, будучи нагретой, до температуры горячего кофе. 80% вдыхаемых паров ртути остается в человеческом организме. Именно поэтому зубные амальгамы являются главным фактором отягощения организма ртутью Зубные амальгамы преимущественно ответственны за отягощение организма ртутью по сравнению с попаданием ртути в организм из рыбы. Ртуть в рыбе уже прореагировала с протеинами или другими защитными молекулами или атомами в рыбе (например, глутатион, селен и др.), именно поэтому рыба не умирает от ртутного отравления. Эта связанная ртуть или метилртуть не так токсична, как равноценное количество чистого эквивалента. Таким образом, в то время как из бутерброда с тунцом или из амальгамы с вакциной могут быть получены одинаковые дозы ртути, ртуть из зубной амальгамы или вакцины обладает гораздо большим токсическим потенциалом. 35 Вакцинация: органическое соединение ртути — мертиолят (тимеросал, тиомерсал) присутствует в вакцинах: АКДС, против гепатита В, против гриппа. Органические соединения ртути ядовиты даже более чем её пары. Доказано влияние мертиолята на развитие раннего аутизма, атопического дерматита у детей. Объём ртути, получаемый детьми с прививками (в соответствии с типовым календарём прививок), превышает более чем в 100 раз установленную ПДК. У некоторых людей, из-за исследованных генетических особенностей обменных процессов, ртуть не выводится из организма. И, накапливаясь, поражает многие системы, в том числе головной мозг, проникая через гематоэнцефалический барьер (через кровь и оболочки мозга). Кроме того, у всех детей ртуть накапливается в организме из-за возрастных особенностей физиологии. Основная часть попадающей в организм ртути выводится печенью с желчью, а у детей желчь практически не вырабатывается. Потребление рыбы также является одним из источников попадания ртути в организм человека. Более высокая концентрация ртути наблюдается у рыб, отловленных на мелководье, чем у глубинных видов. Зависит уровень накопления ртути и от вида рыбы. Чем больше рыба, тем больше содержит ртути. При регулярном потреблении содержащей ртуть рыбы, металл начинает накапливаться в организме. Наиболее интенсивно ртуть накапливают хищные виды рыб, такие как тунец, рыба – мечь, акула, лофолатилус, королевская макрель, марлин и красный люциан. Ртуть - тяжелый металл, который скапливается на дне водоема, где живут такие рыбы. Менее всего опасен с точки зрения уровня загрязнения карась, следом идет лещ, затем плотва, окунь и щука. Лосось, устрицы, белые сорта рыбы, морской окунь, пресноводная форель и сардины содержат меньше всего ртути и много полезных для здоровья жирных кислот. Также, мало ртути и умеренное содержание жирных кислот в крабах, камбале, скате, мидиях, омарах, креветках, моллюсках. Хроническое отравление ртутью может привести к атаксии нижних конечностей, вызывающей появление характерной «мозжечковой» походки. Возможны тремор рук и языка, жалобы на чрезмерную саливацию и металлический вкус во рту. На альвеолярном краю десен появляется голубая линия, как при отравлении свинцом и висмутом. В число классических симптомов отравления парами ртути входят: интенционный тремор, эретизм (потеря памяти, отсутствие самоконтроля, раздражительность, возбудимость, утрата уверенности в себе, сонливость и депрессия), гингивит. 36 Разлитие ртути Серьезные проблемы связаны с вытеканием ртути из разбитого в доме термометра. Когда ртуть остается в доме, она испаряется и попадает в органы дыхания. Вытекание элементарной ртути (5мл) на коврик может привести к развитию у ребенка ряда симптомов (анорексии, раздражительности, бессонницы, стоматита, покраснения и болезненности рук и ног, повышения кровяного давления до 160/125 мм. рт. ст.). Попытки удалить ртуть часто оказываются безуспешными и только увеличивают площадь загрязнения. Даже небольшое количество ртути, разлитой в маленьком и, возможно, недостаточно проветриваемом помещении, может вызывать акродинию. Акродиния означает болезненность конечностей – один из наиболее примечательных симптомов этого заболевания. Акродинию могут вызывать различные формы ртути, в том числе ртутные пары, фенилртутные соединения, соли двухвалентной и одновалентной ртути и мази на основе аммиачной ртути. Недавно зарегистрированы случаи интоксикации у школьников, которые приносили домой металлическую ртуть для игр. Они вдыхали пары в течение длительного времени. Болезнь часто скрыта за анорексией, бессонницей и раздражительностью. Отмечается профузное потоотделение, что ведет к появлению сыпей милиарного типа у маленьких детей. Руки и ноги становятся отечными, розовыми, болезненно чувствительными, парестезийными, потными и шелушащимися. В тяжелых случаях зубы разъедаются и десны покрываются язвами. Типична гипертензия. Может наблюдаться алопеция и выпадение волос. У взрослых отмечаются бессонница, жажда, абдоминальные боли, боли в конечностях и психологическая неустойчивость. Ртуть: влияние на клинико-биологические свойства человеческого организма Воздействие на репродуктивную систему: бесплодие, выкидыши и преждевременные роды. Ртуть понижает уровень прогестерона, который необходим матке для поддержания беременности. Нехватка прогестерона может быть ассоциирована с низким либидо (сексуальным желанием) и предменструальным синдромом (ПМС). Низкий уровень прогестерона может приводить к бесплодию. Фактически, ПМС и бесплодие часты среди многих молодых женщин - работников стоматологических практик в частности из-за их подверженности воздействию ртути. Мужчины - стоматологические работники также имеют относительно высокий процент бесплодия. Ртуть приводит к понижению уровня тестостерона (мужской гормон). 37 Выработка как прогестерона, так и тестостерона, цинкзависимы. Ртуть является помехой метаболизму цинка и таким образом косвенно сказывается на выработке гормонов. Вытеснение минералов: двухвалентная ртуть может занимать биологическое пространство, которое должно быть заполнено другими необходимы минералами. В результате в крови, мочи, волосах и т.д. может быть обнаружено обилие минералов при дефиците в тканях. За счёт вытеснения жизненно важного минерала с его активного места ртуть негативно сказывается на его действенности. Симптомы, которые могут быть причинами нехватки минералов, замещённых ртутью, включают: - Магний: прерывистое сердцебиение, страстное желание шоколада, судороги, ПМС, парадонтоз, повышенное кровяное давление и т.п. - Железо: анемия, усталость и т.п. - Медь: анемия, дисфункция щитовидной железы, ухудшение пищеварения, ферментативная функция печени, так как большинство энзимов в ней медь-зависимы, быстрое возникновение гематом и т.п. - Цинк: анорексия, потеря ощущения вкусов и запахов, низкое либидо, ПМС, уменьшение роста, акне и другие кожные расстройства и пр. - Йод: дисфункция щитовидной железы, сгущение желчи и т.д. Влияние на пищеварительную систему: ртуть выступает как антибактериальное средство и используется в некоторых медицинских препаратах (вакцинах, глазных каплях и т.п. как консервант). Ртуть может являться важной причиной разрастания кишечных дрожжей и паразитов в результате уничтожения полезных бактерий, которые в норме сдерживают рост этих паразитов и помогают пищеварению. Чрезмерный рост дрожжей с сопутствующими симптомами усталости, желания сладкого и вагинальных инфекций часто прослеживается как эффект от антибиотиков или стоматологической ртути. Подозревайте в этом главную причину, когда дрожжевая инфекция является возобновляющейся проблемой, несмотря на повторные лечения. Маловероятно, что этот симптом (рост дрожжевой инфекции) исчезнет, пока не решена проблема с его базовой причиной – ртутью. Влияние стоматологической ртути на нормальную кишечную флору хорошо документировано. Проблемы с щитовидной железой: так низкая температура тела часто стабилизируется после того, как содержащая ртуть амальгама была удалена. Нормальная температура тела, измеренная орально, - около 98.6 Ф (37 С). Лица с температурой в пределах от 96.2 до 97.6 Ф (от 35.7 до 36.4 С ) часто рассматриваются как имеющие пониженную функцию щитовидной железы. Было замечено, что их температура могла подниматься до 98.2 Ф (36.8 С) в течение 38 всего лишь одного дня после удаления амальгамы и до 98.6 Ф (37 С) вскоре после этого. Правдоподобно, что низкая температура тела, которая может быть признаком низкой активности щитовидной железы, есть ещё один симптом отравления ртутью. Конечно же, было бы намного лучше устранить причину очевидной дисфункции щитовидной железы путём удаления пломб или других факторов, ответственных за понижение температуры тела, нежели прописывать гормоны щитовидной железы. Мозг и обучение: врождённые дефекты, влияющие на мозг и способности к обучению, могут быть вызваны ртутью, поскольку этот металл способен проникать сквозь плацентарный барьер к плоду, а также может преодолевать гематоэнцефалический барьер. Имеется исследование, документирующее, что у овец утробный плод аккумулирует и концентрирует ртуть, полученную от матери! Аккумуляция ртути в мозговой ткани ведёт к ментальным и неврологическим эффектам, таким как затуманенность мышления, депрессия, проблемы со зрением и другие, упомянутые выше. Ментальные эффекты принадлежат к наиболее частым из-за стремления ртути оседать в тканях мозга. Ртуть подавляет эффекты определённых нейротрансмиттеров: · Допамин: контролирует боль, самочувствие · Серотонин: расслабление, сон, самочувствие · Адреналин: энергия и выносливость · Норадреналин, мелатонин: цикл сна Подавление этих нейротрансмиттеров ртутью может вызывать в частности чувство депрессии и потерю мотивации. Другие ментально/неврологические симптомы включают: · Общие неврологические симптомы · Ментальные болезни · Демиелинизацию, которая может приводить к таким заболеваниям, как рассеянный склероз (РС) · Проблемы развития · Церебральный паралич · Боковой амиотрофический склероз (БАС) или болезнь Луи Геринга · Болезнь Альцгеймера · Психологические проблемы, включая потерю деятельности или памяти, раздражение, эмоциональность, робость 39 Влияние ртути на энергию: ртуть соединяется с азотом и серой в белках, с кислородом из лёгких, серой из детоксификационных систем печени и селеном из толстой кишки. Пониженный уровень кислорода в тканях организма из-за того, что ртуть связывает его, может приводить к следующим состояниям: • Усталость, вызванная низким уровнем сахара, возникающим в результате низкого уровня кислорода в крови • Паразитарная инвазия, вызванная анаэробными (с пониженным кислородом) условиями среды и уменьшением уровня полезных бактерий, которые изгоняют паразитов • Анаэробная среда также благоприятствует развитию дрожжевых инфекций и рака, так как дрожжи являются бурно развивающейся спорой, а рак – бурно развивающейся клеткой, в отличие от нормальной аэробной (использующей кислород) клетки. Ртуть связывается с гемоглобином, который находится внутри красных кровяных клеток и несёт кислород для транспортировки к тканям. Связывание гемоглобина ртутью имеет в результате понижение способности красной кровяной клетки переносить кислород, и таким образом меньше кислорода достигает тканей. Организм ощущает потребность в большем количестве кислорода и может пытаться компенсировать это путём увеличения производства гемоглобина. Нормальный или повышенный уровень гемоглобина в сочетании с симптомами недостатка кислорода (усталость, слабость, бледность, частое сердцебиение, одышка) могут быть индикаторами отравления ртутью. Это может сбивать с толку врача, поскольку пациент выглядит анемичным, но анализ его крови кажется хорошим. Медь также необходима для предотвращения анемии, и ртуть может конкурировать за места в соединениях меди. В этом случае пониженный показатель гематокрита (число красных кровяных клеток) может указывать на уменьшение уровня меди в крови. Термины гематокрит и гемоглобин, обычно присутствующие в распечатках анализов крови, могут сбивать с толку. Если сравнить кровь с товарным поездом, везущим кислород туда, где он нужен, то гематокрит есть количество вагонов в поезде (красных кровяных клеток), в то время, как гемоглобин есть ёмкость каждого вагона (красной кровяной клетки). Когда гематокрит низок (мало вагонов), то это называют анемией. Активность других минералов в обмене веществ и выделении энергии может быть уменьшена из-за тенденции ртути завоёвывать их места. Недостаточная деятельность минералов может вести к усталости и другим симптомам: · Кобальт, кальций, магний, калий и натрий требуются для энергии. · Цинк необходим для производства адреналина. 40 · Кобальт, компонент витамина В12, предотвращает пагубную анемию, которая может вести к усталости. · Ртуть блокирует транспортировку магния и марганца, необходимых для памяти, понижая в результате способность к концентрации. Дефицит этих элементов может быть из-за диетической нехватки. Однако дефицит может быть и вторичным. Минералы могут присутствовать в организме, но быть не в состоянии попасть туда, где они необходимы, потому что ртуть блокирует их путь. Это подобно вставлению слишком большой батарейки в игрушку – она не будет соответствовать щели, рассчитанной на батарейку меньшего размера, одновременно не давая питания игрушке и блокируя отверстие для вставления правильной батарейки. По этой причине знание о ртутном нагрузке критично для понимания минерального баланса в организме. Лабораторные тесты могут только сказать об имеющихся в наличии уровнях минералов – они не говорят, выполняют ли минералы своих функции в организме. Симптомы и физические признаки могут часто быть полезны для прояснения иллюзии того, что «все анализы в норме...» Повышенная токсичность: ионы ртути (Hg +2 ) связывают сульфгидрильные группы (-SH) в белках и дисульфидные группы (-SS) в аминокислотах. Эти содержащие серу группы несут важную детоксификационную функцию в организме по связыванию различных химикатов, токсинов, минералов и т.п. Ртуть, связывая эти группы, препятствует детоксификации химикатов. Связывая желчь, ртуть понижает способность организма поглощать жиры, приводя к повышенной, как у сухой губки, абсорбции токсичных жирорастворимых химикатов, таких как растворители и пестициды. Селен – антиоксидант, замещающий кислород и защищающий от повреждений свободными радикалами химикатов, которые могут вызывать рак. Ртуть может связывать селен, делая его бесполезным для этой защитной цели. Ион ртути (Hg+1) выталкивает ионы Na+1 (натрия), K+1 (калия) и Li+1 (лития). Натрий и калий являются частью клеточного натриево-калиевого насоса, который вызывает мускульное движение. Вмешательство в работу натрия и калия может приводить по этой причине к мышечной слабости. Судороги ножных и прочих мышц могут случаться по причине калиевой недостаточности. Литий иногда даётся в виде карбоната лития пациентам, страдающим биполярной депрессией (маниакальной депрессией), поскольку недостаток лития является одной из причин этого заболевания. Нехватка лития сама по себе может вызываться ртутью, которая 41 препятствует должной работе лития в мозгу. Ртуть подобна 200-фунтовому хулигану, атакующему 7-фунтового грудного младенца; крохотный ребёнок не имеет шансов. 200 и 7 – молекулярный вес ртути (хулигана) и лития (младенца) соответственно. Если вы были диагностированы с биполярной деперессией, возможно, то, в чём вы нуждаетесь – это уменьшение ртути в организме, а не дополнительные пилюли с литием. Ртуть борется за захват мест в почках - еще одном органе, к которому у неё имеется особое тяготение. Минеральный и электролитный баланс необходим для того, чтобы почки выполняли свои функции, низкая почечная активность может вести к отёку (накоплению жидкости в организме). Присутствие ртути является помехой для вступления этих минералов в реакции. Подавление ртутью калия также затрагивает почки, что препятствует выработке адреналина для поддержания электролитного баланса, а понижение уровня адреналина может вести к понижению энергии. Детоксификационные системы, такие как металлотионеин, цитохром P-450 и желчь тоже подпадают под неблагоприятное воздействие ртути. Металлотионеин связывается с токсичными металлами в организме, подготавливая их в выводу. Ртуть захватывает этот материал, чем препятствует очищению организма от других металлов, таких как свинец, кадмий и алюминий. Определенную опасность представляют т.н. «серебряные» амальгамовые пломбы. Они обычно содержат как минимум 50 % ртути, 35 % алюминия, серебро, олово и иногда медь. В случае присутствия у человека амальгамовой пломбы, процесс хелирования может оказаться малоэффективным и даже оказывать обратный эффект, вещества хелирования могут вытягивать ртуть из пломбы в организм, увеличивая концентрацию металла и ухудшая тем самым ситуацию. Никель, могущий также вносить вклад в проблему, - это нержавеющие стоматологические штифты и скобки. Ртуть из амальгамы связывает –SH (сульфгидрильные) группы, которые используются почти в каждом ферментативном процессе в организме. Ртуть, таким образом, имеет потенциал для нарушения всего метаболического процесса. Некоторые люди кажутся аллергиками к любой еде, какую бы они не ели. Независимо от того, что они едят, по крайней мере одна вещь проглатывается неизменно – ртуть (или никель). Ртуть, испускаемая амальгамой во время жевания, может быть причиной большинства симптомов, кажущихся вызванными едой. Если тест на пары ртути сделан, он может показать в начале низкий или средний уровень ртути, но он резко возрастает после жевания жвачки. Это также происходит при жевании пищи. Такие результаты теста в комбинации с видимой 42 аллергией на большинство видов еды указывают на ртуть как на вероятного виновника [2, 4, 5, 17]. Отравление свинцом Рим спасли гуси – это известно всем. Бдительные птицы своевременно заметили приближение неприятельских войск и резким гортанным звуком сигнализировали об опасности. Но впоследствии Римской империи суждено было пасть. Что погубило Рим? «В падении Рима повинно отравление свинцом» - так считают учёныетоксикологи. Люди пользовались знаменитым водопроводом, «сработанным ещё рабами Рима», а трубы его, как известно, были сделаны из свинца. Кроме этого, использование оправленной в свинец посудой, свинцовых косметических красок, палочек для письма обусловило быстрое вымирание римской аристократии. Из-за систематического отравления малыми дозами свинца средняя продолжительность жизни римских патрициев не превышала 25 лет. При раскопках останки древних римлян содержали большое количество свинца. Вода, которая питала Древний Рим, была богата углекислым газом. Реагируя со свинцом, он образует хорошо растворимый в воде кислый углекислый свинец. Поступая даже в малых порциях в организм, свинец задерживается в нём и постепенно замещает кальций, который входит в состав костей. Это приводит к хроническим заболеваниям. Испанский художник Ф. Гойя часто использовал в живописи свинцовые белила для получения любимых серых тонов. Именно с этим фатом связывают его тяжелое заболевание, припадки, галлюцинации, паралич. Свинец редко встречается в самородном виде, но из руд выплавляется легко. Впервые свинец стал известен египтянам одновременно с железом и серебром. За 2 тыс. до н.э. свинец умели выплавлять в Индии и Китае. В России производство свинца известно с давних пор. Но до XVIII века производство его носило кустарный характер. 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 свинцовоплавильных 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 43 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. Свинцовая интоксикация В настоящее время свинец занимает первое место среди причин промышленных отравлений. Это вызвано широким применением его промышленности. Воздействию свинца подвергаются руду, на свинцово-плавильных типографиях, при заводах, изготовлении в в различных отраслях рабочие, добывающие свинцовую производстве аккумуляторов, при пайке, в 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. С сожалением надо отметить, что в России отсутствует государственная политика по правовому, нормативному и экономическому регулированию влияния свинца на состояние окружающей среды и здоровье населения, по снижению выбросов (сбросов, отходов) свинца и его соединений в окружающую среду, полному прекращению производства свинецсодержащих бензинов. Вследствие чрезвычайно неудовлетворительной просветительной разъяснению населению степени опасности воздействия тяжелых металлов работы по на организм человека, в России не снижается, а постепенно увеличивается численность контингентов, имеющих профессиональный контакт со свинцом. Случаи хронической свинцовой интоксикации зафиксированы в 14 отраслях промышленности России. Ведущими являются электротехническая (производство аккумуляторов), полиграфия приборостроение, них интоксикация обусловлена превышением в 20 и более и промышленность цветная металлургия, в раз предельно допустимой концентрации (ПДК) свинца в воздухе рабочей зоны. Значительным источником свинца являются автомобильные выхлопные газы, так как половина России все еще использует этилированный бензин. Однако металлургические 44 заводы, в частности медеплавильные, остаются главным источником загрязнений окружающей среды. Загрязнение окружающей среды свинцом оказывает здоровья людей. Воздействие свинца нарушает женскую систему. Для женщин беременных и детородного крови представляют особую опасность, так как менструальная функция, чаще влияние и на состояние мужскую репродуктивную возраста повышенные уровни свинца в под действием свинца нарушается бывают преждевременные роды, выкидыши и смерть плода вследствие проникновения свинца через плацентарный барьер. У новорожденных детей высока смертность. Отравление свинцом чрезвычайно опасно для маленьких детей - он действует на развитие мозга и нервной системы. Проведенное тестирование 165 детей от 4 лет выявило существенную задержку психического развития у 75,7%, а у 6,8% обследованных детей обнаружена умственная отсталость, включая олигофрению. Дети дошкольного возраста наиболее восприимчивы к вредному воздействию свинца, поскольку их нервная система находится в стадии формирования. Даже при низких дозах свинцовое отравление вызывает снижение интеллектуального развития, внимания и умения сосредоточиться, отставание в чтении, ведет к развитию агрессивности, гиперактивности и другим проблемам в поведении ребенка. Эти отклонения в развитии могут носить длительный характер и быть необратимыми. Низкий вес при рождении, отставание в росте и потеря слуха также являются результатом свинцового отравления. Высокие дозы интоксикации ведут к умственной отсталости, вызывают кому, конвульсии и смерть. Белая книга, опубликованная российскими специалистами, сообщает, что свинцовое загрязнение покрывает всю страну и является одним из многочисленных экологических бедствий в бывшем Советском Союзе, которые стали известны в последние годы. Большая часть территории России критическую отмечается для испытывает нагрузку от нормального функционирования выпадения экосистемы. свинца, В превышающую десятках городов превышение концентраций свинца в воздухе и почве выше величин, соответствующих ПДК. В стране необходимы срочные меры по снижению свинцового загрязнения, однако пока экономический кризис России затмевает экологические проблемы. промышленной депрессии Россия испытывает 45 недостаток В затянувшейся средств для ликвидации прежних загрязнений, но если экономика начнет восстанавливаться, а заводы вернутся к работе, загрязнение может только усилиться. Отравление свинцом (сатурнизм) – представляет собой пример наиболее частого заболевания, обусловленного воздействием окружающей среды. 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 Выделение свинца из организма происходит медленно, в течение нескольких месяцев, и даже лет. Загрязнение окружающей среды свинцом оказывает влияние на состояние здоровья людей. Для беременных и женщин детородного возраста повышенные уровни свинца в крови представляют особую опасность, так как под действием свинца нарушается менструальная функция, чаще бывают преждевременные роды, выкидыши и смерть плода вследствие проникновения свинца через плацентарный барьер. У новорожденных детей высока смертность. Отравление свинцом чрезвычайно опасно для маленьких детей, т.к. он отрицательно действует на развитие мозга и нервной системы. Дети дошкольного возраста наиболее восприимчивы к вредному воздействию свинца, поскольку их нервная система находится в стадии формирования. Даже при низких дозах свинцовое отравление вызывает снижение интеллектуального развития, внимания и умения сосредоточиться, отставание в чтении, ведет к развитию агрессивности, гиперактивности и другим проблемам в поведении ребенка. Эти отклонения в развитии могут носить длительный характер и быть необратимыми. Низкий вес при рождении, отставание в росте и потеря слуха также являются результатом свинцового отравления. Высокие дозы интоксикации ведут к умственной отсталости, вызывают кому, конвульсии и смерть. У взрослых симптомами отравления свинцом могут быть: повышение артериального давления, боли, онемение или покалывание в конечностях, мышечные боли, головная боль, спастические боли в животе, запор, снижение памяти, ухудшение потенции, Воздействие 46 свинца нарушает женскую и мужскую репродуктивную систему, снижение иммунитета и малокровие. При длительном течении развивается энцефалопатия, полиневропатия, токсическое поражение печени и почек. Свинец вызывает выведение из организма жизненнонеобходимых элементов: кальция, магния, фосфора. Отравление кадмием В 1817 г. A Штромейер, приват-доцент кафедры химии медицинского факультета Геттингенского университета и главный инспектор аптек в Ганновере, обнаружил, что при прокаливании карбоната цинка, продаваемого в аптеках, образуется жёлтое вещество, хотя никаких других примесей не было. При исследовании полученного при прокаливании оксида цинка, ему удалось отделить это вещество от оксида цинка и восстановить его до металлического состояния. В результате реакции получился голубовато-серый металл. Это был кадмий. Но так как Ф.Штромейер располагал всего 3 г этого металла, у него не было возможности провести более или менее тщательное исследование свойств нового элемента. Название металлу дано по греческому названию природного карбоната цинка. Предлагали назвать новый металл мелинумом из-за жёлтого цвета его сульфида, юнонием по названию астероида. Но ни одно из этих названий не прижилось. Несколько позже кадмий был открыт в Германии (1818г.) Кадмий – бомба замедленного действия. В организме человека кадмий накапливается в почках, при его избытке развивается болезнь «итай-итай». Это искривление и деформация костей, сопровождающиеся сильными болями, необычайная хрупкость и ломкость костей. Кадмий повышает кровяное давление и обладает канцерогенными свойствами. В течение жизни его содержание в почках может увеличиваться в 100-1000 раз. Особенно быстро к критическому порогу приходят курильщики. Курение приводит к нарушению функций почек, болезням лёгких и костей. Растения табака аккумулируют кадмий из почвы. Одна сигарета содержит 2,2-2,5 мкг кадмия, в организм с ней попадает 0,1-0,2мкг. Много кадмия находится в высушенном табаке. Сигаретный дым отравляет как курильщика, так и некурящего. Активное и пассивное курение – сильные источники кадмия. В России при царе Алексее Михайловиче повелевалось всех, у кого будет найден табак, бить кнутом до тех пор, пока курильщик не признается, откуда взят табак. Правило, запрещающее курение на улицах, действовало многие десятилетия в городе на Неве. Человек, 47 выкуривший 22 тыс. сигарет, приравнивается к работнику уранового рудника. При выкуривании 1 пачки сигарет с общей массой табака 20 г. образуются канцерогенные смолы, в которых содержатся тяжёлые металлы (КАДМИЙ, никель). За год в организме курящего скапливается около 1 кг табачного дёгтя, который может вызвать злокачественный рост тканей, т.е. рак. Это уже инвалид. Так стоит ли это “удовольствие” всех последствий? Кадмий – токсичный микроэлемент, один из основных загрязнителей воздуха, воды и почвы. Этот тяжёлый металл обладает прямым повреждающим действием на организм человека. Он накапливается в организме даже при минимальном его содержании в окружающей среде и при достижении критической концентрации инициирует токсический процесс, проявляющийся поражением дыхательной системы, почек, иммуносупрессией и канцерогенезом. Источниками большинства антропогенных загрязнений являются: выброс кадмия в сточные воды, производство и использование фосфатных удобрений, сжигание отходов, угля, бензина и т.д. Однако больше всего в окружающую среду кадмий поступает в виде побочного продукта при выплавке и электролитической очистке цинка. Кадмий относится к числу высокотоксичных металлов. Он действует на самые разные органы и системы. Металл обладает очень высокой способностью накопления в организме. Пары кадмия, образуемые при плавлении, являются чрезвычайно опасными и представляют собой основную причину острых смертельных интоксикаций металлами. Установленные и подозреваемые эффекты кадмия (от гипертонии до развития опухолей) наряду с его широким и все возрастающим использованием и накоплением в окружающей среде заставляют предположить, что этот металл представляет наивысшую угрозу человечеству, как экополлютант. Кадмий очень медленно выводится из организма. Среднесуточная скорость выведения составляет не более 0,01% от общего количества, содержащегося в организме. Период полувыведения кадмия из организма человека составляет по современным оценкам 25-30 лет. Первоначально Сd в неизмененном состоянии выделяется через почки. Однако после развития нефропатии происходит значительное увеличение выведения элемента с мочой в комплексе с металлотионеином. Проявления хронического воздействия кадмия наиболее отчетливо прослеживаются со стороны дыхательной системы и почек. Поражение легких возникает исключительно при ингаляционном способе воздействия, в то время как почки страдают при поступлении кадмия в организм всеми возможными способами. 48 Другими эффектами хронического действия металла являются поражения опорнодвигательного аппарата, нарушение функций сердечно-сосудистой системы. Доказана роль кадмия в развитии инфаркта миокарда. Кадмий (как и свинец) накапливается в больших количествах и поражает клетки не только печени, но и всей мышечной системы, вызывает тромбоз сосудов, разрушает иммунитет. Иммуносупрессивное действие кадмия может быть причиной канцерогенеза, встречающегося у работников, контактирующих с металлом. Кадмий является специфическим антиметаболитом цинка (способен замещать цинк) и селена. Нарушенные кадмием метаболические процессы можно нормализовать или предупредить введением Se или Zn [14]. Отравление никелем В настоящее время никель является одним из главных аллергенов и канцерогенов. Наибольший источник никеля в атмосфере – это сжигание дизельного топлива. В число других источников входят разработка месторождений и процессы рафинирования, муниципальные мусоросжигатели и порошок, переносимый ветром. Источников никеля очень много, он проникает в организм как с пищей, так и через кожу и слизистые оболочки: никелированная посуда, столовые приборы и приборы для приготовления пищи, пастеризованное молоко и другие продукты, загрязненные овощи и фрукты, коронки, табакокурение, а также профессиональный контакт в машиностроении, металлургии, угледобыче, гальванике и других отраслях промышленности. Наибольшие выбросы никеля в атмосферу отмечены при сжигании каменного угля. По данным ВОЗ, никель - один из наиболее опасных загрязнителей окружающей среды. Повышенное содержание никеля в окружающей среде приводит к появлению эндемических заболеваний, бронхиального рака. Соединения никеля относят к 1 группе канцерогенов, способен вызывать рак легких, полости носа и гортани. Никель выводится главным образом с мочой. Профессиональное отравление возможно в следующих сферах: производстве батареек, стекольном, ювелирном деле, производстве магнитов, металлообработке, разработке никелевых месторождений, обработке, очистке, переплавке никеля, дегидрировании нефти, производстве 49 свечей зажигания, аэрозольном крашении, производстве нержавеющей стали, окрашивании тканей, сварке. Сразу после поступления никеля в организм, появляются тошнота, головная боль, одышка и боли в груди, затем, через 1-5 сут появляются тяжелые легочные симптомы и, возможно, наступление смерти. Острые токсические эффекты обычно развиваются в 2 стадии – немедленные и отдаленные. После экспозиции к воздуху с концентрацией никеля, превышающей 50 мкг/м3, симптомы поражения могут появиться через 30 мин, в следующие 24 ч могут появиться более серьезные, опасные для жизни симптомы. Летальный исход обычно наступает через 4-11 суток и обусловлен неврологической и респираторной интоксикацией. Пользование предметами, в которых содержится никель, может индуцировать астму, крапивницу, многоморфную эритему, контактный дерматит, экзему на руках. Отравление таллием Металлический таллий и его соединения являются высокотоксичными веществами и требуют строгого контроля над их применением и утилизацией отходов Токсичность таллия связана с нарушением баланса ионов натрия и калия. Одновалентный таллий образует прочные соединения с серосодержащими белками и подавляет активность ферментов, содержащих тиольные группы. Таллий нарушает функционирование различных ферментных систем, ингибирует их и препятствует синтезу белков, токсичность его соединений для человека выше, чем свинца и ртути. Среднее поступление таллия в организм человека с пищей и водой составляет 1,6 мкг/сутки, с воздухом – 0,5 мкг/сутки. Таллий проникает даже через неповрежденную кожу, всасывается в желудочно-кишечном тракте и накапливается в селезенке и мышцах. Смертельная доза таллия в зависимости от индивидуальной чувствительности колеблется от 6 до 40 мг/кг веса. Острые и хронические отравления таллием имеют сходную клиническую картину и отличаются степенью выраженности и быстротой проявления симптомов: поражения желудочно-кишечного тракта (тошнота, боли в животе) и дыхательных путей, выпадения волос, поражения зрения и психических расстройств. При отравлении таллием часто ставятся неправильные первичные диагнозы: грипп или желудочно-кишечная инфекция. Клиническая картина таллиевой интоксикации вариабельна, однако диагноз часто предполагается при наличии триады симптомов: 50 1. Алопеции и кожных сыпей; 2. Болезненной периферической невропатии; 3. Cпутанности сознания и летаргического состояния. Первые симптомы отравления: боль в животе, гастроэнтерит, тахикардия и головная боль – обычно наблюдаются в первые 12 часов. В течение 4 дней на коже головы появляются характеры темные окрашенные полосы. Неврологические симптомы появляются через 2-5 суток и включают спутанность сознания, галлюцинации и судороги. В тяжелых случаях в течение 1 недели развиваются кома, респираторный паралич и наступает смерть. При применении меньших доз выраженными симптомами являются болезненная периферическая сенсорно-моторная невропатия, атаксия, паралич черепных нервов, оптическая невропатия, хореоатетоз, тремор и энцефалопатия. Облысение – наиболее известный симптом хронического отравления таллием, который начинается через 10 дней после поглощения таллия. На коже могут появиться акнеформные высыпания, папуломакулярная сыпь и дистрофия ногтей (полосы Миса). Возможны такие проявления, как повышение артериального давления, гипокалиемия, Офтальмологические почечная симптомы недостаточность, включают выпадение аномальная функция печени. латеральной половины бровей, поражение кожи век, блефароптоз. Описаны также невоспалительный кератит, помутнение хрусталика, атрофия зрения. Таллий пересекает плацентарный барьер и вызывает алопецию и аномалии ногтей у плода, подвергшегося воздействию таллия в последнем триместре беременности. В любом необъяснимом случае острой невропатии, особенно с внезапным облысением, следует иметь в виду возможную роль этого металла. Рост волос обычно возобновляется. Отравление висмутом Висмут - малораспространенный элемент. Естественными источниками поступления висмута в природные воды являются процессы выщелачивания висмутсодержащих минералов. Источником поступления в природные воды могут быть также сточные воды фармацевтических и парфюмерных производств, некоторых предприятий стекольной промышленности. Вероятность поступления висмута в организм с водой или пищей незначительна. Гораздо более вероятным представляется поступление висмута в организм с лекарственными препаратами при приеме их внутрь или через кожу (при наружном применении). 51 Несмотря на то, что висмут относится к категории тяжелых металлов, он является умеренно токсичным элементом. Но это не означает, что висмут совершенно безопасен. Например, растворимые соли висмута ядовиты и по характеру своего воздействия (хоть и в меньшей степени) аналогичны солям ртути. Используемые в медицине соли висмута, фактически нерастворимы в воде, применяются в виде коллоидных растворов и не имеют высокой токсичности. Однако при длительном или интенсивном приеме содержащих висмут препаратов возможно возникновение осложнений. Одно из основных проявлений - так называемая "висмутовая кайма" - воспаление, возникающее из-за отложения сернистого висмута по краям десен. Возможны нарушения и со стороны мочевыводящих путей Висмут в организме человека депонируется в почках, печени, селезенке, костной ткани. Выводится висмут через желудочно-кишечный тракт, с мочой и потом. Процесс выведения очень длительный. Хроническое отравление висмутом приводит к стоматиту, появлению черных пятен на слизистой оболочке и на деснах (висмутовые линии), саливации и патологическим переломам, энцефалопатии, острой нефротоксичности. Отравление кобальтом Кобальт не является широко применяемым. Так, например, его используют в сталелитейной промышленности, в производстве полимеров. При попадании внутрь больших количеств кобальт отрицательно влияет на содержание гемоглобина в крови человека и может вызвать заболевания крови. Предполагают, что кобальт вызывает базедову болезнь. Этот элемент опасен для жизни организмов ввиду его чрезвычайно высокой реакционной способности и относится к I классу опасности. Кобальт занимает особое место среди микроэлементов в том отношении, что он физиологически активен в организме человека только в определенной форме - цианокобаламина, или витамина В12. Избыточные количества кобальта у человека могут вызывать отравление. Токсические дозы в пище составляют 200-350 мк/кг. Токсичными для человека могут быть дозы, значительно ниже 25 - 30 мг в сутки, что соответствует его концентрации в пище 200 - 300 мг/кг. Так, кобальт участвовал в качестве усугубляющего фактора при некоторых приступах острой сердечной недостаточности у лиц, потреблявших пиво в больших количествах - до 12 л 52 в день. Такое подозрение возникло потому, что в этих закончившихся летально случаях отмечалась высокая частота полицитемии, гиперплазии щитовидной железы и истощения запасов коллоидных веществ, что сопутствовало состоянию сердечной недостаточности с застойными явлениями. Кобальт добавлялся к пиву в концентрации 1,2 - 1,5 мг/л для улучшения пенообразующих свойств; этот метод в настоящее время больше не применяется. При такой концентрации лица, потреблявшие большое количество пива, получали 6 - 8 мг сульфата кобальта. Это много меньше того количества кобальта, которое может быть принято без болезненных последствий нормальными индивидуумами с обычным рационом. Вероятно, высокое потребление кобальта в сочетании с недостаточно разнообразной диетой обуславливают проявление такой кардиомиопатии. Отравление мышьяком Мышьяк в природе присутствует в виде сульфатов. Его содержание в свинцовоцинковых 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. 53 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 недомогание 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 54 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. 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 [9]. Отравление стронцием Стронций – потенциально токсичный элемент, используется в металлурги, при производстве аккумуляторов и пиротехнических средств. Изотоп стронция (90Sr) образовывается при ядерных взрывах и авариях на АЭС. Вследствие Чернобыльской катастрофы 1986 года в окружающую среду попало значительное количество радионуклидов, в том числе стронций. Попадая в почву, стронций вместе с растворимыми соединениями кальция поступает в растения. Больше других накапливают 90Sr бобовые растения, корне- и клубнеплоды, меньше – злаки, в том числе зерновые, и лён. Из растений стронций-90 может непосредственно или через животных перейти в организм человека. У мужчин стронций-90 накапливается в большей степени, чем у женщин. В первые месяцы жизни ребенка отложение стронция-90 на порядок выше, чем у взрослого человека, он поступает в организм с молоком и накапливается в быстро растущей костной ткани. Облучение, создаваемого им и его дочерним радиоизотопом 90Y. При длительном поступлении 90Sr в организм даже в относительно небольших количествах, в результате 55 непрерывного облучения костной ткани, могут развиваться лейкемия и рак костей. Полный распад стронция-90, попавшего в окружающую среду, произойдет лишь через несколько сотен лет.Радиоактивный стронций сосредотачивается в скелете и, таким образом, подвергает организм длительному радиоактивному воздействию. Биологическое действие 90Sr связано с характером его распределения в организме и зависит от дозы Стронций накапливается в костях и тканях, приводит к поражению костного мозга, лейкемии и возможному развитию рака костей. Количество усвоенного радиоактивного стронция зависит от того, сколько употребляется с продуктами кальция (элементыантагонисты). Если организм достал кальция один грамм, то опасного элемента стронция всосалось лишь 40 %, при снижении кальция наполовину, стронция усваивается вдвое больше. Повышенное содержание ионов стронция, замещая ионы кальция в костях, вызывают их ломкость, т.н. «стронциевый рахит» и «уровскую болезнь», заболевания, сопровождающиеся нарушением обмена кальция и увеличением ломкости костей. Ингаляции соединений стронция индуцируют фибротические изменения в легких. Отравление барием Барий - Используется в вакуумной технике, в сплавах (типографские, подшипниковые). Соли бария используются в производстве красок, стекол, эмалей, а также в медицине. Токсичны все растворимые соли бария. Практически нетоксичен нерастворимый сульфат бария, применяемый в рентгенологии. Смертельная доза хлорида бария при приеме внутрь 0,8-0,9 г, углекислого бария - 2-4 г. Даже в ничтожных количествах оказывает выраженное влияние на гладкие мышцы, блокируя пассивную проводимость калия. Оказывает нейротоксическое, кардиотоксическое и гемотоксическое действие. Вызывает гипокалиемию, мышечную слабость, одышку, ринит, конъюнктивит, повышение артериального давления, сердечную аритмию, нарушение мочеиспускания, хронический бронхит, пневмонию, выпадение волос на голове, бровей, ресниц. Для того чтобы определить наличие токсических элементов в организме, необходимо выполнить спектральный анализ волос. Именно волосы отражают и фиксируют на протяжении большого промежутка времени все изменения, происходящие в организме человека. Длительное воздействие на организм токсических элементов приводит к непосредственному 56 вредному влиянию на органы и системы, а также выведению из организма жизненнонеобходимых элементов и возникновению огромного числа заболеваний. Человек может даже не догадываться, что тот или иной тяжелый металл медленно отравляет его организм и продолжать лечить, например, аллергию приемом антигистаминных и гормонов, загоняя себя в порочный круг болезни. Отравление медью По мнению французского учёного М. Бертло, человечество познакомилось с медью не менее 5 тыс. лет назад. По мнению других исследователей – раньше. Медь и её сплав с оловом – бронза – обозначили целую эпоху в истории развития человечества – бронзовый век. Бронза вытеснила каменные орудия труда. Бронза как и медь оказались прекрасным материалом для чеканки и скульптуры. В 5 веке до н.э. люди научились отливать бронзовые статуи. При сплавлении меди с цинковой пылью получается замечательный сплав – латунь. Медь, наряду с золотом и серебром встречается в природе в самородном состоянии (самый крупный из когда-либо найденных самородков меди весил 420 тонн).Она обладает хорошей ковкостью, легко обрабатывается. Хотя медное орудие было не таким твёрдым, как камень, но затупившееся остриё его можно опять заточить и использовать снова. В рукописях, найденных при раскопках одной из гробниц в Фивах, содержались секреты «получения» золота из меди египетскими жрецами. В 3-м тысячелетии до н.э. в Египте было сооружено одно из семи чудес света - пирамида Хеопса. Эта величественная гробница фараона сложена из 2 миллионов 300 тысяч каменных глыб весом по 2,5 тонны, и каждая из них была добыта и обработана медным инструментом. Токсическое действие меди Медь относят к группе высокотоксичных металлов. Соли меди относятся ко II классу опасности. Ионы меди способны блокировать ферменты и нарушать их каталитическую функцию. Медь в организме играет важную роль в поддержании нормального состава крови, т.к. активизирует железо печени для образования гемоглобина. При отравлении медью появляются симптомы: соли меди вызывают расстройство ЦНС, печени и почек, поражение зубов и слизистой рта, вызывают гастриты, язвенную болезнь желудка, снижение иммунобиологической реактивности, разрушают эритроциты. 57 При малых концентрациях возможны анемия и заболевания костной ткани. Избыток меди может вызвать желтуху. Источники загрязнения Медь обнаруживают в сульфидных осадках вместе со свинцом, камдием и цинком. Она присутствует в небольших количествах в цинковых концентратах и может переноситься на большие расстояния с воздухом и водой. Аномальное содержание меди обнаруживается в растениях с воздухом и водой. Аномальное содержание меди обнаруживается в растениях и почвах на расстоянии более 8 км от плавильного завода. Промышленные выбросы, отходы, стоки предприятий цветной металлургии, выхлопные газы автотранспорта, медьсодержащие удобрения и пестициды, сжигание топлива [14, 15]. Марганец. 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. 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 58 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 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 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. Цинк Цинк наименее токсичен из всех вышеперечисленных тяжёлых металлов. Тем не менее все элементы становятся токсичными, если попадаются в избытке; цинк не является исключением. Физиологическое воздействие цинка заключается в действии его как активатора ферментов. В больших количествах он вызывает рвоту, эта доза составляет примерно 150 мг для взрослого человека [14,15]. Железо 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 59 водопроводной воде большой избыток железа, т.к. в природной воде Новосибирска его много, плюс ржавые трубы, по которым течет вода к потребителям [15]. Кальций 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 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 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. Сурьма Сурьма присутствует вместе с мышьяком в рудах, содержащих сульфиды металлов. Мировое производство сурьмы составляет около 70 т в год. Сурьма является компонентом сплавов, используется в производстве спичек, в чистом виде применяется в полупроводниках. Токсическое действие сурьмы подобно мышьяку. Большие количества сурьмы вызывают рвоту, при хроническом отравлении сурьмой наступает расстройство пищеварительного тракта, сопровождаемое рвотой и понижением температуры. 60 Заключение Биосферу можно рассматривать как обобщенный объект анализа. На практике специалист той или иной области науки имеет дело с какой-либо одной составной его частью. Однако каждый конкретный объект находится в постоянной динамике, во взаимной связи с другими объектами и поэтому меняет не только свой состав, но и свойства. Порой эти изменения невелики, чтобы их можно было заметить, нужен некоторый период времени, в течение которого эти изменения произойдут. Однако используемые методы наблюдения, то есть биомониторинг, должны быть и чувствительными, и точными. Сложность окружающей среды как объекта анализа, ее изменчивость заставляют периодически проводить ревизию данных, совершенствовать и методы определения, и отдельные этапы анализа. Недавно такую ревизию провели в отношение данных по распространенности ртути и меди в окружающей среде. Оказалось, что ранее этапы пробоотбора и пробоподготовки были недостаточно совершенны и включали в себя систематическую ошибку. Ее учет в итоге привел к тому, что данные по содержанию ртути в отдельных объектах окружающей среды были завышены порой на порядок. Хотя прогноз по содержанию ртути в атмосферных выбросах на период до 2025 года предполагает удвоение количеств этого токсиканта, уже сейчас установлено, что в действительности ее концентрация меньше почти на порядок. Подобный же критический анализ данных ожидается и по оценке содержания меди. Сведения о распространении металлов как загрязнителей получают прежде всего экологи-аналитики, которые получают первичную информацию, хотя в решении проблемы охраны окружающей среды участвуют специалисты из смежных областей наук. Одним из направлений современного реформирования высшей школы является подготовка высококвалифицированных специалистов-естествоиспытателей с широкой эрудицией в смежных областях химии, биологии, физики, экологии, способных решать сложнейшие и жизненно важные проблемы, часть которых затронута в этой статье. Тяжелые металлы чрезвычайно токсичны даже в микроскопических дозах. Тяжелые металлы являются основным активным ингредиентом в большинстве пестицидов из-за их действенности. Всего грамм какого-либо пестицида может очистить от насекомых или сорняков больше акра земли. Вполне понятно, что такой же вред они наносят и внутри организма человека. Их разрушительные возможности огромны . Тяжелые металлы являются важной составляющей в различных областях современных технологий, которые мы используем, даже не задумываясь об этом. Они присутствуют в 61 некоторых вакцинах (ртуть и алюминий используются в качестве консервантов); в амальгамовых пломбах («серебряная» пломба с растворимыми металлами); некоторые антиперсперанты (алюминий); некоторые матрацы и огнезащитные пижамы (мышьяк и сурьма); водопроводная вода и во многих видах рыбы, например, тунец (ртуть). Мышьяк используется для предотвращения гниения изделий из дерева (зеленоватое дерево – это дерево, обработанное мышьяком). Если такая древесина используется вблизи садов, то выращенные там «здоровым методом» овощи могут содержать поразительное количество мышьяка [3]. 62 Список литературы 1.http://commons.ucalgary.ca/mercury 2. http://www.hriptc.org . 3. А. А. Вихман. О некоторых вопросах проблемы и непосредственном взаимодействии организмов со средой обитания (в качестве предисловия) //Российский биомедицинский журнал / 2009. – т.5, ст. 11 (стр. 51-52) 4. Малов А.М., Александрова М.Л. Медико-экологические аспекты ртутной контаминации в условиях мегаполиса // Российский биомедицинский журнал / 2009. - т.10, ст. 7 (стр. 102 - 112) 5.Малов А.М., Александрова М.Л. Ртутное загрязнение грунта города Санкт-Петербурга // Российский биомедицинский журнал / 2009. – т.10, ст. 13 (стр. 188 - 197) // октябрь 2009г. 6. Могиленкова Л.А., Филиппова Ю.В., Колесников Л.Е., Криницын Н.В., Мусихина П.А. Оценка состояния здоровья у персонала предприятия по утилизации ракетных двигателей на смесовом твердом ракетном топливе методом закрытого прожигатом // Российский биомедицинский журнал / 2011. - №12, ст. 11 (стр. 129-142) 7. Новиков В.К. Концептуальные основы повышения безопасности потенциально опасных химических объектов // Российский биомедицинский журнал / 2008. – т.9, ст. 2 (стр. 14-18) 8. Al-Malki AL. Serum heavy metals and hemoglobin related compounds in saudi arabia firefighters // J. Occup. Med. Toxicol. / 2009. - N7. – p. 4:18. 9. Al Sayegh Petkovšek S, Mazej Grudnik Z, Pokorny B. Heavy metals and arsenic concentrations in ten fish species from the Salek lakes (Slovenia): assessment of potential human health risk due to fish consumption // Environ. Monit. assess / 2011. - [epub ahead of print] 10. Bastos AF, Orsini M, Machado D, Mello MP, Nader S, Silva JG, da Silva Catharino AM, de Freitas MR, Pereira A, Pessoa LL, Sztajnbok FR, Leite MA, Nascimento OJ, Bastos VH. Amyotrophic lateral sclerosis: one or multiple causes? // Neurol int. / 2011. - N3. - (1):e4. 11. Bergstrom C, Shirai J, Kissel J. Particle size distributions, size concentration relationships, and adherence to hands of selected geologic media derived from mining, smelting, and quarrying activities // Sci. Total. Environ. / 2011. – N7. – p.124-132 12. Caserta D, Mantovani A, Ciardo F, Fazi A, Baldi M, Sessa MT, la Rocca C, Ronchi A, Moscarini M, Minoia C. Heavy metals in human amniotic fluid: a pilot study // Prenat. Diagn. / 2011. - N31(8):792-6. 63 13. Damiano S, Papetti P, Menesatti P. Accumulation of heavy metals to assess the health status of swordfish in a comparative analysis of mediterranean and atlantic areas // Mar. Pollut Bull. / 2011. - N62(8):1920-5 14. Hayashi C, Koizumi N, Nishio H, Koizumi N, Ikeda M. Cadmium and other metal levels in autopsy samples from a cadmium-polluted area and non-polluted control areas in japan // Biol. Trace. Elem. res. / 2011. – N53 (6). – p. 967-984 15. Hegazy AA, Zaher MM, Abd El-Hafez MA, Morsy AA, Saleh RA. Relation between anemia and blood levels of lead, copper, zinc and iron among children // Bmc. Res. Notes / 2010. N12. – p. 133. 16. Hock D, Ouhadi R, Materne R, Mancini I, Nchimi A. Screening for colorectal cancer in asymptomatic average risk patients: role of imaging // Acta gastroenterol. belg / 2011. - N74(1). – p.70-6. 17. Houston MC. Role of mercury toxicity in hypertension, cardiovascular disease, and stroke // J Clin Hypertens (greenwich) / 2011. - N13(8). – p.621-7 18. Jang DH, Hoffman RS. Heavy metal chelation in neurotoxic exposures // Neurol. Clin./ 2011. - N29(3). – p.607-22. 19. Kamel NM, Ramadan AM, Kamel MI, Mostafa YA, Abo el-Naga RM, Ali AM. Impact of lead exposure on health status and scholastic achievement of school pupils in Alexandria // J. Egypt Public Health Assoc. // 2003. - N78(1-2). – p.1-28. 20. Kirk KM, McGuire A, Nielsen L, Cosgrove T, McClintock C, Nasveld PE, Treloar SA. Self-reported tinnitus and ototoxic exposures among deployed australian defence force personnel // Mil. Med. // 2011. - N176(4). - P.461-7. 21. Liu J, Zhang XH, Tran H, Wang DQ, Zhu YN. Heavy metal contamination and risk assessment in water, paddy soil, and rice around an electroplating plant // Environ. Sci Pollut res int. // 2011. - [epub ahead of print] 22. Ots K, Mandre M. Monitoring of heavy metals uptake and allocation in pinus sylvestris organs in alkalised soil // Environ Monit Assess. / 2011. – N142 (9). – p.204-12 23. Welfinger-Smith G, Minholz JL, Byrne S, Waghiyi V, Gologergen J, Kava J, Apatiki M, Ungott E, Miller PK, Arnason JG, Carpenter DO. Organochlorine and metal contaminants in traditional foods from St. Lawrence island, Alaska // J. Toxicol Environ. health a./ 2011. - N74(18). – p.1195-214. 64 24. Xue ZJ, Liu SQ, Liu YL, Yan YL. Health risk assessment of heavy metals for edible parts of vegetables grown in sewage-irrigated soils in suburbs of Baoding city, China // J. Toxicol Environ. health a./ 2011. - N74(18). – p.936-44. 25. Yang QW, Xu Y, Liu SJ, He JF, Long FY. Concentration and potential health risk of heavy metals in market vegetables in Chongqing, China // Ecotoxicol Environ Saf. / 2011. – N 8(2). – p.32833 26. Yi Y, Yang Z, Zhang S. Ecological risk assessment of heavy metals in sediment and human health risk assessment of heavy metals in fishes in the middle and lower reaches of the Yangtze river basin // Environ Pollut. / 2011. – N17(4). – p.238-46 27. Zhao Q, Liu S, Deng L, Yang Z, Dong S, Wang C, Zhang Z. Spatio-temporal variation of heavy metals in fresh water after dam construction: a case study of the Manwan reservoir, Lancang river // Environ Monit Assess. / 2011. – N142 (9). – p.187-92 28. Zhang M, Pu J. Mineral materials as feasible amendments to stabilize heavy metals in polluted urban soils // / 2011. - N23(4). – p.607-15. 65