Какой вред от тяжелых металлов для человека и окружающей среды. Негативное влияние тяжелых металлов на организм человека

Влияние тяжёлых металлов на окружающую среду

Какой вред от тяжелых металлов для человека и окружающей среды. Негативное влияние тяжелых металлов на организм человека

3.1 Общие характеристики

Основными загрязнителями окружающей среды являются тяжёлые металлы. К ним относятся элементы с относительной атомной массой свыше 40 и плотностью более 5 г/см3, хотя некоторые к тяжёлым металлам относят химические элементы с атомной массой свыше 50 и плотностью более 6 г/см3.[11,12,13]

Термин «тяжёлые металлы» заимствован с технической литературы, где металлы делятся на тяжёлые и лёгкие. В растениях тяжёлые металлы входят в группу микроэлементов наряду с физиологически необходимыми, такими как цинк, медь, железо, марганец, молибден, кобальт и др.

Все без исключения микроэлементы могут оказывать отрицательное влияние на растения, если концентрация их доступных форм превышает определённые пределы. Это связано с тем, что действие любых химических веществ носит определённый дозовый характер.

Опасность загрязнения окружающей среды тяжёлыми металлами сводится к следующему: фосфорный удобрение экология токсичность

  • 1. Попадая в почву, тяжёлые металлы усиливают минерализацию органического вещества, вызывая негативные изменения в почвенно-поглощающем комплексе, вследствие замещения кальция и магния. Снижается ферментативная активность почвы, т.к. снижается жизнеспособность полезных микроорганизмов, увеличивается количество грибов, подавляется активность многих ферментов (каталазы и т. д.). Это приводит к деградации плодородия почвы и снижает её способность к самоочищению;
  • 2. Проникая в растения, они могут активно участвовать в метаболических процессах, но могут сохраняться в виде неактивных соединений в клетках и на клеточных мембранах. В результате снижается продуктивность растений и качество продукции, происходят изменения в направленности физиолого-биохимических процессов и реализации генетической программы растений, нарушаются естественно сложившиеся фитоценозы;
  • 3. Тяжёлые металлы, накапливаясь в растениях, по трофическим цепям с кормом и продуктами питания попадают в организм животных и человека, вызывая различные заболевания. Опасность увеличивается ещё и потому, что высшие растения без видимых признаков отравления могут накапливать токсичные для человека и животных концентрации тяжёлых металлов. В связи с этим особую актуальность приобретают исследования превращения тяжёлых металлов по всей экологической цепи почва- растение- животное- человек с целью улучшения гигиенического качества продукции и среды обитания человека. Тяжёлые металлы могут усваиваться живыми организмами также непосредственно из воды и воздуха.

Известны «металлические ряды», расположенные по степени их токсичности для растений. Несмотря на некоторые их различия, можно констатировать, что наиболее ядовитыми как для высших растений, так и для микроорганизмов являются Hg, Pb, Cd, Cu, Zn, Ni, Co. К этому ряду, вероятно, также следует добавить Sn, Be, Ag.

Из большого разнообразия тяжёлых металлов наибольшую опасность представляют кадмий, свинец, ртуть, цинк и медь, что связано с их высокой токсичностью.[14]

3.2 Свинец

Свинец – один из главных компонентов загрязнения окружающей среды. Это давно уже известный яд, и даже среди многочисленных современных токсикантов это вещество наиболее заметно. Ещё в Древнем Риме были известны свинцовые трубы для водопроводов и свинцовые сплавы для кухонной посуды и сосудов для вина.

Химическое обнаружение свинца в останках захоронений древних римлян указывает на то, что в организме было слишком много этого металла. Может быть, в этом и кроется одна из причин упадка империи. Типичные признаки хронического отравления свинцом – малокровие, кишечные колики, тёмная «свинцовая кайма» по краям дёсен.

Отравление человека свинцом проявляется неспецифическими симптомами: вначале повышается возбудимость и бессонница, позже утомлённость и депрессия. В медицинской практике такое отравление диагностируется часто неверно, иногда его лечат как психическое заболевание.

В современном мире основными источниками загрязнения этим металлом окружающей среды является нитроэтилсвинец и тетраметилсвинец, которые добавляют в бензин в качестве антидетонатора. Более 95% свинца, содержащегося в атмосфере, поступает с выхлопными газами автомобилей.

Примерно половина свинцовой пыли, попав в лёгкие, остаётся там, переходит в кровь и откладывается в костях, печени, почках. Свинец, попавший в желудочно-кишечный тракт с пищей, в отличие от свинца, попавшего в лёгкие, более чем на 90% выводится из организма.

Свинец не участвует в обменных процессах организма человека и животных и при введении даже очень малых доз накапливается в печени, почках, костях, частично замещает кальций костного скелета, образует комплексы с белками. Токсическое действие его при попадании в организм связано с инактивацией ферментов.

Взаимодействуя с сульфгидрильными группами белков, образует устойчивые соединения, блокирующие ферментные системы. Кроме того, он влияет на биосинтез гемоглобина, нуклеиновых кислот и различных гормонов.

Около 90-95% содержащегося в организме человека свинца сконцентрировано в костях, что создаёт большую опасность хронической интоксикации. Он способен переходить в молоко матери. При потреблении ежегодно не менее 2 г. свинца проявляется его канцерогенное действие.

Свинец обладает слабой фитотоксичностью, что объясняется его способностью активно реагировать с почвенными компонентами и переходить в трудноусвояемую форму.

Свинец в высокой концентрации замедляет рост корней, а также образование корневых волосков. Свинец влияет на химический состав многолетних трав. В них увеличивается содержание азота и снижается кальция, магния, железа.

В растениях уменьшается содержание хлорофилла, особенно физиологически активной его фракции, а также органического фосфора при возрастании доли неорганических соединений этого элемента.

Кроме того, повышается содержание нитратов.

Интоксикация свинцом характеризуется постепенным исхуданием, снижением продуктивности животных, чередованием поносов с запорами.

Может также отмечаться опухание суставов, расстройство движения, синяя кайма на дёснах, уменьшение содержания гемоглобина в крови. Наиболее чувствительны к свинцу быстрорастущие ткани и эмбриональные клетки.

К лицам повышенного риска относят новорождённых, беременных женщин, детей, людей с заболеванием почек, больных анемией.

Свинец в основном воздействует на кроветворную, нервную, пищеварительную системы, почки. Он способствует развитию атеросклероза (хроническое сердечнососудистое заболевание) и приводит к нарушению координации движения, образованию аномальных эритроцитов. Сужение поля зрения – один из самых ранних признаков интоксикации свинца.

Кроме того, при избытке последнего снижается концентрация в крови витаминов В1, В2, В12 и С. Избыточное содержание свинца, равно как и других металлов, отрицательно сказывается на реакции палочек глазной сетчатки.

В результате, помимо других эффектов, ухудшается сумеречное зрение, что может иметь катастрофические последствия для водителей автомашин.[14]

В результате действия свинца сокращается срок жизни эритроцитов. При малом свинцовом отравлении снижается интеллект, и психика становится заторможенной. Холерик превращается во флегматика, а флегматик и вовсе «засыпает». И что ещё хуже – наблюдается частичная потеря контроля над поведением.[2]

Свинец концентрируется в почве и воздухе. Он считается металлом с низкой биологической доступностью и больше накапливается в кормах. В растение поступает через корни и путём некорневого поглощения листьями. Растения с широкими листьями содержат свинца больше, чем растения, у которых листья узкие.

Естественные уровни содержания свинца в растениях лежат в пределах 0.1-10 мг/кг (в среднем 2 мг/кг), в сельскохозяйственных культурах, используемых в пищу – 1-5 мг/кг сухой массы. Предельно допустимая концентрация (ПДК) свинца в бытовой воде 0.1 мг/л, в почвах республики- 32 мг/л.[14]

3.3 Кадмий

Кадмий – опасный токсикант (считается даже токсичнее свинца). Этот металл отнесён Всемирной организацией здравоохранения к числу наиболее вредных для здоровья. Поскольку в природной среде кадмий встречается в очень малых количествах, его вредное действие выявлено лишь недавно.

Дело в том, что в последнее время этот металл стал находить всё большое техническое применение. Кадмий содержится в мазутах (10-3-10 -4%) и других тяжёлых нефтяных остатках, в каменном угле, его используют для кадмирования неблагородных металлов.

Источником загрязнения кадмием являются электронная и лакокрасочная промышленность, осадки сточных вод, сапропели, фосфорные удобрения (содержат от 5 до 100 мг/кг), он выделяется в атмосферу с выхлопными газами автотранспорта, при плавке руд и сгорании топлива.

При современном уровне химизации, на каждый гектар сельскохозяйственных земель поступает не более 3 г кадмия, что составляет при массе пахотного слоя 3 млн. кг 0.001 мг кадмия на 1 кг почвы. ПДК кадмия в почве находится в пределах 1-5 мг/кг воздушно-сухой почвы.[14,13]

кадмия в организме человека составляет 10-4% от массы. Он концентрируется в почках, печени и костной ткани. Биологическая роль кадмия заключается в регулировании обмена сахара в крови. При избыточном поступлении в организм он, в силу высокой химической активности, замещает кальций в костной ткани, при этом кости становятся непрочными и крошатся.

Повышенное содержание этого металла в пище приводит к массовому заболеванию зубов у детей. Кадмий может замещать кальций в ферментах и разрушать эритроциты. Он обладает канцерогенным и мутагенным действием. Тяжёлое отравление вызывается сотыми долями грамма соединений кадмия, принятая внутрь повышенная доза (30-40 мг) уже оказывается смертельной.

Кадмий выводится из организма очень медленно (0.1% в сутки), единовременное отравление может перейти в хроническое. Для острых отравлений обычен более или менее длительный скрытый период.

Начальными периодами токсикоза являются сухость слизистых оболочек, сладкий вкус во рту, головная боль в области нёба, белок в моче, дисфункция половых органов, нарушение нервной системы, острые костные боли в спине и ногах, снижение обоняния и так называемая «кадмиевая кайма»- золотистое окрашивание дёсен в области зубных шеек.

К сожалению, вещество почти невозможно изъять из природной среды. Металл всё больше накапливается в ней, а потому и попадает разными путями в пищевые цепи человека и животных. Дело ещё и в том, что кадмий легко переходит из любого типа почв в растения, последние поглощают его из почвы (до 70%) и из воздуха (до 80%).

Известна история, как цинковый рудник в Японии загрязнил кадмием реку Дзинцу. Около полутораста человек умерло от атрофии костного скелета. Этот случай вошёл в историю эндемических отравлений тяжёлыми металлами пол названием «болезнь итай-итай», и фармакологическими предприятиям пришлось специально разработать реагент (бета-2 микроглобулин) для определения кадмия в моче.[14,2]

К лицам повышенного риска в отношении отравления кадмием относят женщин 40 лет и старше, беременных, кормящих матерей, детей грудного и младшего возраста, людей с нарушением фосфорно-кальциевого обмена и заболеванием почек и печени. У курящих людей в организме больше кадмия, чем у некурящих (в одной сигарете содержится примерно 2 мг кадмия).

Табак угнетает иммунную систему, снижает сопротивляемость человеческого организма к ядам, в т. ч. и к тяжёлым металлам. Предполагается, что кадмий концентрируется в протеиновой части растений, поэтому, в отличие от других тяжёлых металлов, он в больших количествах может накапливаться и в генеративных органах.

Эту сторону проблемы необходимо учитывать при производстве пищевых продуктов.

Данный металл обуславливает медную недостаточность, что является причиной абортов и нежизнеспособности потомства, высокая его концентрация вызывает бесплодие у самцов. Из-за высокого содержания этого элемента люди, особенно в возрасте 40-50 лет, могут заболевать хроническим гастритом.

Кадмий считается токсичным элементом для растений. Основная причина его токсичности связана с нарушением активности ферментов. Кроме того, одна из причин заключается в антагонизме между кадмием и цинком.

Суть в том, что кадмий по своим свойствам близок к цинку и может замещать его во многих биохимических процессах. Высокое содержание кадмия в растениях может приводить к цинковой недостаточности с вытекающими последствиями.

Обычные концентрации кадмия в растениях находятся в пределах 0.2-0.8 мг/кг массы. ПДК кадмия в кормах 3 мг/кг.

В водоёмах кадмий почти исключительно встречается в виде двухвалентного катиона, в виде органических соединений его нет. Токсичность кадмия в водоёмах зависит от жёсткости воды, кислотности, а также от содержания ионов и металлов.

Кальций и магний понижают в жёсткой воде токсичность кадмия, а цинк, наоборот, повышает. В первую очередь кадмий попадает в водоёмы при поверхностной обработке металлов для защиты от коррозии и при переработке руд, которые не содержат железа.

В бытовых сточных водах также может содержаться много кадмия. ПДК для кадмия в бытовой воде 0.01 мг/л.[14]

Источник: https://studwood.ru/997542/ekologiya/vliyanie_tyazhyolyh_metallov_okruzhayuschuyu_sredu

Тяжелые металлы в организме человека

Какой вред от тяжелых металлов для человека и окружающей среды. Негативное влияние тяжелых металлов на организм человека

Тяжелые металлы, а также их соли попадают в организм человека из окружающей среды – с вдыхаемым воздухом, водопроводной водой, пищей. Принято считать, что не существует элемента химической таблицы Менделеева, который является вредным для человек, если он не превышает определенное количество.

Но это количество для некоторых из них, в т.ч. и тяжелых металлов, очень ничтожное. Поэтому, к сожалению, сейчас все больше люди страдают от того, что тяжелые металлы, которые попадают в организм, во многократном размере превышают допустимую норму. Поэтому стоит узнать об основных из них подробнее.

Что такое алюминий?

До недавнего времени считалось, что алюминий (Al) является элементом, не оказывающим особого влияния на здоровье человека, а его наличие во многих продуктах (пище, лекарственных препаратах, посуде) не представляет никакой угрозы.

Это легкий, серебристо-белый металл с массой около 1/3 массы железа. Является наиболее распространенным металлом на Земле, т.к. играет наиболее важную роль в промышленности. Алюминий – очень реактивный элемент. Содержится в воздухе в виде оксида.

Является мощным регулятором.

Как алюминий влияет на здоровье?

Алюминий проникает в организм в основном с пищевыми продуктами, использующимися в качестве добавок, а также пропадает в пищу во время приготовления еды в алюминиевой посуде, запекания продуктов в алюминиевой фольге, хранения пищи в фольге, покрытой алюминием, либо упаковочных коробках. Исследования показали, что металлические загрязнения попадают и в консервированные овощи и фрукты. В консервах, упакованных в жестяные банки, количество алюминия через три месяца хранения увеличивается на 200%, через шесть месяцев – более чем на 600%.

Негативные последствия алюминия в организме

Алюминий образует стойкие соединения, в том числе фосфолипиды, присутствующие в нервной ткани, поэтому ингибирует (замедляет) активность ферментов, участвующих в проведении нервных импульсов.

Он является причиной плохой памяти, снижения интеллектуальных способностей, причиной чрезмерной хрупкости костей.

Также у пациентов с болезнью Альцгеймера при обследовании в головном мозге обнаруживается алюминий в виде амилоидных отложений.

Что такое мышьяк?

Мышьяк (As) – металлическое соединение, известное как сурьма (стибиум), на протяжении многих веков считающееся ядом. Это вещество с одной стороны является лекарством, так как эффективно борется с анемией, улучшает аппетит, укрепляет тело и, что самое интересное, выступает противоядием при попадании в организм чрезмерных доз селена, а с другой стороны – высокотоксичное вещество.

Как мышьяк влияет на здоровье?

Мышьяк редко встречается в свободном состоянии. Его руда состоит из арсенидов и сульфидов мышьяка. Крупные месторождения находятся в России, Швеции и Норвегии. В настоящее время источником мышьяка являются угольные шахты, кожевенные, медные, стекольные заводы, а также заводы по производству моющих средств.

Соединения мышьяка являются компонентами фармацевтической и лакокрасочной продукции. Мышьяк относится к накопительным химическим элементам, так как имеет свойство накапливаться в почве, а затем попадает в нас с овощами и фруктами.

Негативные последствия мышьяка в организме

Мышьяк накапливается в волосах, ногтях, коже, костях и печени, вызывает рак гортани и глаз, а также является причиной миелоидного лейкоза. Но он менее опасен, нежели кадмий, бериллий, свинец и ртуть.

Что такое бериллий?

Бериллий (Be) относится к редким элементам. Обладает  легкими антикоррозионными свойствами. Его промышленное использование относительно «молодое» и связано, главным образом, с наполнением вместе с цинком красочных уличных фонарей и световой рекламы.

Это использование позже было забыто, как только обнаружилась его вредность. Отравление бериллием происходит при значительно низких дозах, а последствия переходят к потомкам.

Распространенность этого элемента связывается с тем, что при бомбардировке альфа-частицами образуется мощный источник нейтронов, в результате чего имеет место использование его в качестве твердого ракетного топлива. Развитие ракетной техники привело к увеличению производства бериллия.

Испытание ракет способствовало увеличению его потребления до нескольких тонн в сутки, поэтому на сегодняшний день трудно оценить, сколько бериллия потребляется боевыми ракетами.

Негативные последствия бериллия в организме

И соединения бериллия и сам бериллий как элемент являются токсичными, вызывая различного рода заболевания. Высокотоксичные свойства бериллия предусматривают его ограничение в применении, так как каждый десятый пациент страдает от хронических штаммов отравления.

Что такое фосфор?

Фосфор (P) является твердым, неметаллическим элементом. Существует в нескольких аллотропных формах. Наиболее известными являются белый и красный фосфор. Фосфор в основном используется для производства чистой фосфорной кислоты. Его используют в спичечной промышленности.

Все виды фосфора, а также некоторые из соединений имеют специфическое свойство светиться в темноте. Также виды фосфора используются в производстве спичек, средств зажигания и охоты. В настоящее время фосфор все чаще используется в производстве различных удобрений.

Несмотря на незначительную важность, развитие химической промышленности по производству фосфора и его соединений стало важной областью науки для существования важных отраслей промышленности.

Как фосфор влияет на здоровье?

Соединения фосфора, участвующие в процессе производства, можно встретить в виде стабилизирующих, осветляющих и сгущающих соединений. Выпечка улучшает хлебопекарские свойства муки. Фосфаты широко используются в молочной промышленности, а также при производстве сыра.

Негативные последствия фосфора в организме

Диетологи предупреждают тех, кто пьет большое количество газированных напитков и тех, кто потребляет большое количество мяса.

Это может привести к избытку фосфора в сыворотке крови, и  поглощению в результате железа, а также влиять на соотношение кальция к фосфату, что может привести к остеопорозу.

Избыток фосфора приводит к закислению организма и вымыванию кальция из скелета. Ухудшает абсорбцию важных элементов, таких как магний, цинк и железо, что приводит к анемии.

Закисление организма – это разновидность нарушения кислотно-щелочного баланса его внутренней среды, при которой уровень pH фактора понижен (меньше 7). Такое нарушение является причиной очень многих заболеваний. Одними из первых симптомов являются появление чувства постоянной сонливости и усталости.

Что такое кадмий?

Кадмий (Cd) является серебристо-белым, крошащимся металлом. Кадмий при подогреве вступает в реакцию с воздухом и горит ярким пламенем с образованием оксида (CDO).

Кадмий и его соединения весьма токсичны, обладают кумулятивным эффектом (накапливаются в организме), подобным соединениям ртути.

При температурах, близких к абсолютному нулю (273 °C) элемент этот приобретает сверхпроводящие свойства.

Как кадмий  влияет на здоровье?

Источниками кадмия для нас выступают цинковые рудники и металлургические заводы, отходы пластмасс, используемые аккумуляторы, промышленные и бытовые сточные воды и удобрения, а также сигаретный дым.

Негативные последствия кадмия  в организме

Попадания кадмия в организм в малых дозах до 48 мг в день не опасно. Но более высокие дозы вредны, поскольку они при выведении из организма приводят к нарушению метаболизма солей кальция, цинка, железа, магния и меди. Это вызывает мышечные боли, хрупкость костей, легких и почек.

Кадмий классифицируется как канцерогенный элемент, который присутствует в табака и табачного дыма. Он накапливается в основном в почках, печени, надпочечниках и легких. Может являться причиной почечной недостаточности, артериальной гипертензии, деформации костей, рака и бесплодия.

Что такое свинец?

Свинец (Pb) является одним из самых вредных элементов, встречающихся в природе. Он был включен в список наиопаснейших ядов. Этот элемент известен уже более 4500 лет. В древние времена он был использован для плавления оружия, кровли и брони. В настоящее время широко используется в производстве аккумуляторов, боеприпасов, красок, лаков, пластмасс, стекла и пиротехники.

Как свинец попадает в организм?

Свинец поступает в организм из окружающей среды и воды, главным образом, из-за выхлопных газов и выбросов твердых частиц из заводов, сжигания угля, коррозии труб с содержанием свинца, аккумуляторных батарей и сточных вод.

Влияние свинца на здоровье

Свинец после попадания внутрь организма очень токсичен. Воздействие особенно опасно в долгосрочной перспективе влияния этого элемента. Оно вызывает слабость тела, анемию и частичный паралич (пареза). Дети особенно чувствительны к воздействию этого металла. Он провоцирует у них развитие психических расстройств, проблем с подвижностью и слухом.

Отравление свинцом — заболевание, вызванное передозировкой свинца, сопровождающееся запорами и тошнотой, недомоганием, проблемами с сердцем и бесплодием, бледностью кожи, анемией, проблемами с нервной системой.

Доза свинца в избытке (35 мг в 100 мл крови и больше) может вызвать изменение в центральной нервной системе человека. Накапливается он в основном в почках, печени, костях и зубах.

Вызывает повреждение печени и почек, клеток мозга, костей, нервной и сосудистой систем.

Узнайте, как вывести свинец из организма.

Источник: http://www.woda.com.pl/

Загрузка…

Источник: https://zdorovko.info/tyazhelye-metally-v-organizme-cheloveka/

Вред загрязнителей экологии для здоровья человека

Какой вред от тяжелых металлов для человека и окружающей среды. Негативное влияние тяжелых металлов на организм человека

Дыши свободно > Загрязнение окружающей среды > Вред загрязнителей экологии для здоровья человека

Все загрязнители экологии, пагубно воздействующие на здоровье человека, условно делятся на 3 группы:

  1. видимые загрязнения,
  2. токсичные металлы,
  3. супертоксиканты.

Принято считать, что относящиеся к первой группе взвешенные вещества ежегодно уносят свыше 16 000 жизней россиян. Люди умирают от силикоза и других заболеваний.

В то же время концентрация свинца в организме современного россиянина в 100 раз выше уровня содержания этого токсичного металла в организме жителя предыдущих веков.

Также, по расчётам специалистов, из-за промышленных выбросов принадлежащего к третьей группе загрязнителей бензпирена от рака ежегодно должны умирать всего 45 граждан РФ.

Однако в одном только экологически неблагополучном Екатеринбурге смертность от рака вдвое выше фонового показателя. Из чего экологи делают вывод, что проживание в подобного рода городах равнозначно курению (относительный коэффициент онкологического риска (Конк) для курильщика составляет 2 — 3 единицы).

А. П. Константинов досконально изучил проблему влияния экологии на здоровье человека и поделился выводами с читателями журнала «Экология и жизнь» (ecolife.ru).

Вред видимых загрязнений

Итак, к первой группе опасных для здоровья человека загрязнителей экологии относятся все видимые загрязнения: взвешенные частицы (пыль и аэрозоли) и кислые газы (диоксид серы, оксиды азота, угарный и углекислый газы). Источниками видимых загрязнений являются:

  1. выбросы металлургических заводов,
  2. выбросы ТЭС,
  3. выхлопные газы автомобилей.

Вред взвешенных веществ

Среди взвешенных веществ наибольшую опасность для здоровья представляют аэрозоли. Поскольку эти 0,2 — 5-микрометровые частицы намного мельче пыли, они могут сутками висеть в воздухе, при случае проникая в организм человека.

Если пыль, имеющая свойство быстро оседать на землю, и попадает в организм человека, то задерживается в верхних дыхательных путях. А вот аэрозолям свойственно проникать в нижние отделы дыхательных путей и накапливаться в лёгких.

Поэтому систематическое вдыхание взвешенных частиц может спровоцировать развитие болезней дыхательных путей.

Вред кислых газов

Виновники появления кислотных дождей — сернистый газ (диоксид серы), оксиды азота, угарный газ (оксид углерода) и углекислый газ — также могут вызвать проблемы со здоровьем.

Все эти кислые газы, за исключением углекислого, способны спровоцировать нарушение функций внешнего дыхания (к примеру, уменьшение объёма лёгких).

Кроме того, им под силу понизить иммунитет, в результате чего организм человека остаётся беззащитным перед всеми недугами: от простуды до рака.

Вред тяжёлых металлов

Вторая группа опасных для здоровья загрязнителей экологии — токсичные металлы — ещё более опасна. Под понятие токсичных сегодня подпадают 13 металлов, среди которых наиболее распространены и опасны свинец, кадмий, ртуть и мышьяк.

Совсем недавно в эту группу экологи записали и алюминий. При этом эксперты не запрещают пользоваться алюминиевой посудой, поскольку она покрыта сверхпрочной защитной плёнкой оксида алюминия.

Однако экологи не рекомендуют в алюминиевой кастрюле готовить щи и кипятить молоко, так как кислая и щелочная среда разрушает ту самую оксидную плёнку.

Возвращаясь к более опасным для здоровья металлам, отметим, что накопление ртути в организме приводит к повреждению нервных клеток.

У человека проявляются такие симптомы как резкая смена настроения (от крайней степени возбуждения до полной апатии), дрожь в руках.

Канцерогенные металлы: мышьяк и кадмий — могут десятилетиями накапливаться в организме и в конечном итоге привести к возникновению онкологического заболевания.

Опасность свинца для здоровья человека

Самый распространённый в воздухе, почве и пищевых продуктах России свинец, накапливаясь в организме человека, способен послужить катализатором развития рака. Сам он онкологию не вызывает, зато во сто крат усиливает действие канцерогенных соединений.

При наличии достаточных запасов свинца в организме канцерогенные металлы во в 5 раз меньшем, чем допустимо санитарными нормами, объёме уже способны вызвать рак.

Также залежи свинца в организме крайне негативно влияют на детскую нервную систему: ребёнок становится агрессивным, неуправляемым, быстро утомляется и отстаёт в интеллектуальном развитии.

Обнаружив тесную взаимосвязь между экологией и здоровьем, развитые страны запретили на своих территориях обогащённый свинцом этилированный бензин, перенесли первичную переработку руд цветных металлов (горно-обогатительные комбинаты, шахтные печи для плавки медных руд и т.д.) в страны третьего мира.

Органические супертоксиканты и здоровье

К третьей группе вредных для здоровья загрязнителей экологии относятся 12 органических супертоксикантов. Наибольшее распространение среди них получили обладающие высокой канцерогенной активностью бензпирен и диоксины. Являясь мутагенами, оба этих супертоксиканта могут способствовать рождению неполноценных детей.

Опасность бензпирена для здоровья человека

И бензпирен, и диоксины возникают при неполном сгорании органики (когда недостаёт окислителя и температура горения не превышает 1000°C).

Наибольшее количество бензпирена содержится в выбросах небольших угольных котельных, немного меньше — в выбросах угольных ТЭС. Однако он образуется при неполном сгорании абсолютно всей органики: дерева, мазута, бензина, газа, табака, угля и т.д.

Наибольшую концентрацию бензпирена получают вместе с дымом курильщики и заодно с пищей любители жареных и копчёных блюд.

Вред диоксинов

Диоксины по степени опасности превосходят не только бензпирен, но и радиацию. Для них не существует ПДК: любая доза может оказаться роковой.

Открытию этих супертоксикантов поспособствовала обработка американцами джунглей дефолиантом («оранжевым реагентом») во время войны во Вьетнаме. Деревья тогда потеряли листву, а солдаты обеих армий — здоровье. У возвратившихся с фронта американцев заметно участились случаи онкологических заболеваний и рождения детей с уродствами.

Последствия отравления токсинами сродни последствиям радиоактивного переоблучения: раковые опухоли, мутации, преждевременное старение организма.

Отравление диоксинами из-за способностей этих супертоксикантов резко снижать иммунитет прозвали химическим СПИДом. И действительно на его фоне быстро растут раковые заболевания, особенно саркомы.

При лёгком отравлении диоксинами человек утрачивает способность к длительным физическим и интеллектуальным усилиям.

В мирных условиях диоксины образуются при неполном сгорании хлорсодержащей органики (пластмасс на основе поливинилхлорида) и в процессах «хлорной химии». Из поливинилхлорида изготавливают линолеум, обложки для тетрадей, авторучки, изоляцию для кабеля и проводов. При сгорании 1 кг поливинилхлорида образуется до 50 мкг диоксинов.

Так что лучше держаться подальше от мест сжигания пластмасс: мусоросжигательных заводов, свалок, печей для плавки лома цветных металлов, в которые нередко попадают провода с изоляцией. Если на Западе основными источниками диоксинов в настоящее время являются МСЗ, то в России — предприятия по производству бумаги и поливинилхлорида.

Кроме того, в нашей стране нет приборов для отслеживания диоксинового загрязнения.

Какой из загрязнителей экологии опаснее для здоровья?

Исследовав влияние различных групп загрязнителей на здоровье человека, А. П.

 Константинов пришёл к выводу, что к значительному росту заболеваемости в сильно загрязнённых городах привели не высокие концентрации какого-то отдельно взятого вещества, а образование сложнейших смесей химических загрязнителей.

Вредные вещества усиливают действие друг друга: кислые газы снижают иммунитет → бензпирен, диоксины, мышьяк и кадмий способствуют возникновению онкологических заболеваний → свинец ускоряет процесс развития рака…

Источник:

А.П. Константинов. Экология и здоровье: опасности мифические и реальные // Экология и жизнь № 8, 2012 г.

Анастасия, 12.03.2013 Заимствование материалов статьи без ссылки на сайт запрещено!

Источник: http://www.dishisvobodno.ru/ehkologiya-i-zdorove.html

Влияние тяжёлых металлов на организм человека и его здоровье

Какой вред от тяжелых металлов для человека и окружающей среды. Негативное влияние тяжелых металлов на организм человека

Алёна Кротюк

Наконец-то вырвавшись из города в долгожданные выходные и проезжая тихие аккуратные деревни, расположившиеся вдоль трассы, многие соблазняются выставленными прямо тут на продажу продуктами. «Не то что в наших супермаркетах, эти яблочки уж точно натуральные,» — удовлетворенно угощая попутчиков подумаете вы.

Идиллия: мирно пасущиеся на лужайках при трассе коровки пощипывают травку, которую ваш автомобиль только что обкурил свежей порцией свинца. Да, этилировать бензин свинцом в Европе запрещено, запрещено и в РФ.

Но зная, что производство такого бензина гораздо дешевле, вы бы рискнули поспорить, что заправляетесь безопасным экологически чистым топливом?

Промышленность и транспорт — основные поставщики так называемых тяжелых металлов в окружающую среду.

Это словосочетание встречалось в газетах (которые еще полвека назад тоже печатались с участием этих самых тяжелых металлов) даже далеким от химии и экологии людям.

Внимание такое вполне заслужено, ведь влияние тяжелых металлов на организм человека еще до сих пор изучается. Впрочем, их токсичность споров не вызывает уже ни у кого.

Что такое тяжёлые металлы и их соли?

Тяжесть — понятие условное. В случае с металлами договорились называть тяжелыми те, у которых атомная масса свыше 50 атомных единиц. По этой классификации железо, которого нам, анемичным горожанам, вечно не хватает, — тоже тяжелый металл — его масса 55 единиц.

Но если среди металлов с большой атомной массой встречаются необходимые нам для нормальной жизнедеятельности микроэлементы, то есть среди них и высокотоксичные вещества. Свинец, ванадий, кадмий и, конечно же, ртуть — их мы меньше всего хотим видеть в своем рационе.

Тем не менее, промышленность усиленно старается, чтобы на наших тарелках таблица Менделеева была представлена полностью. Благодаря недостаточно очищенным сточным водам предприятий тяжелые металлы в воде рек и озер отравляют целые экосистемы.

Мы употребляем воду, рыбу, орошаем загрязненной водой поля. Тяжелые металлы в почве появляются оседая с пылью из загрязненного воздуха.

Некоторые соли тяжелых металлов хорошо растворимы в воде, благодаря чему легко проникают в организмы растений, где накапливаются прежде чем оказаться в нашем салате.

Курильщики тоже не остаются в стороне, и выдыхают в воздух, которым мы дышим около 10 тон кадмия ежегодно. Конечно, на фоне промышленных выбросов кадмия — это капля в море, но курящих людей в непосредственной близости больше, чем металлообрабатывающих комбинатов, поэтому стоит учитывать этот фактор.

Многие тяжелые металлы входят в состав пестицидов. Их токсичность против всего живого используют на службе сельского хозяйства, например медьсодержащие фунгициды препятствуют распространению грибковых болезней.

Каким образом тяжёлые металлы воздействуют на организм

По своей природе многие тяжелые металлы являются катализаторами химических реакций.

Чтобы представить себе, что такое катализатор, достаточно вспомнить сказку про кашу из топора — из нескольких исходных ингредиентов получилась каша, при этом тот самый топор остался невредимым. Без катализатора реакция не состоится, а сам он в процессе не расходуется.

Тяжелые металлы воздействуют на организм следующим образом. Их вред начинается на клеточном уровне. Любая клетка организма содержит целый коктейль веществ, которые мирно сосуществуют и вступают только в нужные физиологии реакции.

Когда в такой стройный порядок вещей вмешивается тяжелый металл, этого достаточно, чтобы возмутить спокойствие (или по-научному — гомеостаз) этой клетки — начинают происходить реакции, которых природа не задумывала, появляются новые вещества.

Еще одним воздействием тяжелых металлов на физиологию клетки является блокирование ферментов. Каждый фермент «заточен» для работы с определенным субстратом.

Приблизительно так же ваша кухонная утварь приспособлена для конкретных продуктов — шумовка снимает пену, половник набирает суп, а лопатка переворачивает оладьи, и никак не наоборот. Атом тяжелого металла способен заблокировать активный центр фермента — представьте шар для боулинга в половнике.

Вряд ли таким инструментом удастся налить в тарелку хоть немного супа. Когда активный центр фермента заблокирован тяжелым металлом, реакция, за которую данный фермент отвечает, не происходит.

И уже на этом строится влияние тяжелых металлов на здоровье человека. Они накапливаются в печени, почках, костях и на клеточном уровне разрушают организм.

Отравление тяжёлыми металлами. Симптомы

Мы подвержены воздействию тяжелых металлов ежечасно. И это касается не только тех, кто проживает в задымленном промышленном городе, но и тех, кто «гнездится» в зеленых деревнях. Тяжелые металлы постоянно циркулируют с водой и воздухом, и экологическая чистота регионов весьма относительна.

Но отравление солями тяжелых металлов обычно тяжело распознать. Симптомы отравления тяжелыми металлами легко спутать с хроническими болезнями, последствиями усталости, неправильного питания и возрастных изменений. Чтобы диагностировать именно отравление ртутью, свинцом или кадмием, нужно провести лабораторные исследования.

Впрочем, особо острые отравления тоже случаются и обычно затрагивают сразу целые населенные пункты. К примеру, отравление ртутью чаще всего происходит через употребление морепродуктов — именно рыба, водоросли, ракообразные и моллюски накапливают её в себе.

Сверхнормативный выброс этого тяжелого металла или систематические сбросы предприятий могут вызвать у жителей окружающих населенных пунктов так называемую болезнь Минамата.

Ртуть поражает в основном нервную систему, поэтому список симптомов болезни Минамата содержит весь спектр — от потери слуха, зрения и обоняния до параличей разной сложности. Ртуть плохо выводится из организма, поэтому лечения от болезни практически нет.

Отравления всеми тяжелыми металлами характеризуются приблизительно одинаковой симптоматикой. Первым на острое отравление отреагирует пищеварительный тракт (нарушением перистальтики, болями, тошнотой, рвотой).

По мере всасывания тяжелых металлов в кровь начнут подключаться реакции со стороны сердца и сосудов (скачки давления, одышка), почек и печени.

Необратимые последствия для организма наступают, как и в случае болезни Минамата, когда тяжелый металл добрался до нервной системы.

Сложности диагностирования отравлений тяжелыми металлами — еще один аргумент в пользу того, чтобы внимательнее относиться к продуктам, которые мы употребляем. Обходите стороной морепродукты, если их происхождение досконально неизвестно.

Отдавайте предпочтение бутилированной воде для питья и приготовления пищи, если в вашем городе расположен промышленный гигант, дышащий тяжелыми металлами. Не покупайте продукты на стихийных рынках — не исключено, что для продажи их выращивают вдоль автомобильных дорог или железнодорожного полотна.

И, конечно же, бросьте уже, наконец, курить, если эта привычка все еще вас преследует.

Источник: https://z-vybor.ru/vliyanie-tyazhyolyx-metallov-na-organizm-cheloveka-i-ego-zdorove/

Вред тяжелых металлов

Какой вред от тяжелых металлов для человека и окружающей среды. Негативное влияние тяжелых металлов на организм человека

Тяжелые металлы имеют плотность более 4,6 г/см3 (Виннакер/Кюхлер). Они являются природной составляющей литосферы. Антропогенные источники тяжелых металлов — металлургические и термические процессы, движение транспорта, использование материалов и химикатов с тяжелыми металлами в их составе, коррозия металлоконструкций, горное дело и складирование отходов.

В окружающую среду тяжелые металлы попадают преимущественно с летающей пылью и при ее осаждении на почве и листьях (сухое опиожение). Природное поступление тяжелых металлов распределяется в результате массоперено- са вещества, как правило, равномерно и по большим площадям.

Места повышенных концентраций, несмотря на малые массопереносы, возникают в основном антропогенно из-за постоянства массовых потоков (движение транспорта, промыслы), при переработке высококонцентрированных материалов (лаки, стекло, металлы) и накоплении термическим (работа электростанций, сжигание мусора) или электролитическим (гальваника) путем. Тяжелые металлы как микроэлементы жизненно необходимы (в пище). Но в зависимости от вида и кол-ва они могут вызывать и интоксикацию в опред. точках организма.

В окружающей среде доминируют в качестве ядовитых металлов свинец (РЬ), кадмий (Cd) и ртуть (Нд).

В городах выбросы свинца происходят преимущественно из орг. алкилов свинца (тет- раэтила и тетраметила свинца), добавляемых в бензин в качестве антидетонаторов. Осаждение свинца на поверхности земли, вблизи предприятий по выплавке свинца (Штольберг, Окер) особенно опасно .

для детей, вдыхающих свинцовую пыль и пачкающих ею руки, а также для взрослых, потребляющих свинец с пищей (лиственные овощи) и по цепям питания (мясо, молоко). В отличие от острых отравлений на производстве, постоянный прием свинца внутрь может привести к хроническим заболеваниям. Каждый прием свинца — это нагрузка на организм.

Патогенными точками агрессии являются красные кровяные тельца, гладкая мускулатура и центр, нервная система. Поражение почек, системы кровообращения и половых органов (преждевременные роды, дефекты спермы) общеизвестно. Свинец поражает ферменты, способствующие образованию красных кровяных телец, что приводит к т. наз. гипохромной анемии.

Поражение гладкой мускулатуры кровяных сосудов и кишечника вызывает нарушения в них. Сужение сосудов мозга и мозговой оболочки ведут к психическим заболеваниям, таким как слабоумие, галлюцинации и ослабление памяти.

Сильнее всего поражаются дети, поскольку мозговая оболочка и ее система кровообращения, предохраняющая взрослого человека от попадания чужеродных веществ в мозг, у детей еще не окрепла.

Дегенерация двигательных нейронов относится к наивысшим степеням поражения и может привести к полному параличу руки (слабость при разгибании, повисшая рука). Орг.

соединения свинца, такие как триэтил- свинец, более ядовиты, чем неорг. и действуют исключительно невротоксически.

Триэтилсвинец связывают с вымиранием лесов, поскольку он легко усваивается терпенами — компонентами смолы сосен и елей и причиняет вред.

Кадмий — побочный продукт при производстве цинка, он применяется для изготовления желтых красящих пигментов и никель-кадмиевых батареек (плоских элементов питания)

Как и свинец, кадмий не является жизненно необходимым. В теле человека кадмий накапливается в печени и почках; биол. период его полураспада составляет 10 лет. В тело он попадает с пищей и сигаретным дымом.

Cd фитотоксичен (хлорозы, некрозы вследствие разрушения тканей и хлорофилла).

Микроорганизмы заболевают при концентрации 0,1 мг/л, а 0,2 мг/л — смертельная доза для пресновод. планктона.

При многолетнем вдыхании Cd содержащей пыли повреждается мембрана между кровеносными сосудами и альвеолами, нарушается дыхание (ошек легких). Проблематичным является накопление кадмия в почках (нарушение почечных функций) и замещение им кальция в костях.

Картина течения болезни с деформацией скелета и усыханием тела наблюдалась при несчастном случае отравления в Фуху (Япония), где питьевая и ирригационная воды были загрязнены Cd-содер- жащими стоками (болезнь итай-итай).

Следует предотвращать малейшие выбросы Cd из-за его канцерогенное™, тераго- и мутагенности.

Ртуть в качестве опасного тяжелого металла получила известность после масштабных случаев отравлений в Пакистане, Ираке и Японии (болезнь Минамата).

В процесс обмена веществ ртуть попадает через пищеварительный тракт из разбитых термометров, батареек и фунгицидов. Ее биоаккумуляция происходит прежде всего в рыбах и двустворчатых моллюсках. Все соединения ртути ядовиты.

Наивысшую токсичность демонстрируют металлоргани- ческие соединения, преимущественно метилртуть.

Заболевания разнообразных.

Например накопление ртути в мозге приводит к нарушениям мозговой деятельности и замедляет развитие детей. Поскольку соединения Нд свободно преодолевают плаценту, нарушается развитие плода.

:

Добавить статью в закладки

Источник: https://portaleco.ru/osnovy-ekologii/vred-tjazhelyh-metallov.html

МедНаука
Добавить комментарий