Материал: Л5 Лекция по токсикологии и нормированию ЗВ (развернуто)

101

Рисунок 5 - Пути миграции загрязнителей

загрязнителей (мг/сутки) в составе пищевого рациона. Зная ДСД, ПДК и средний набор пищевых продуктов в суточном рационе, рассчитывают ПДК ксенобиотика в тех продуктах, в которых он может находиться.

Учеными [18] установлено[18], что в большинстве случаев, особенно при воздействии малых доз загрязнителей, наблюдается суммирование токсического эффекта. Это позволяет рассчитать суммарный (аддитивный)

эффект двух и более факторов, выражая каждый из них в долях предельно допустимой концентрации. Например, если в воздухе концентрация фтора составляет 0,001 мг/ м3 (ПДК 0,005), бензола - 0,16 мг/м3 (ПДК 0,8), то в сумме меньше 1 ПДК (фтора -1/5 ПДК и бензола 1/5 ПДК) и суммарное действие этих концентраций химических веществ безопасно.

102

Принцип суммирования часто применяют при расчете комплексного влияния различных загрязнителей. Например, если вещество поступает в организм человека с атмосферным воздухом, водой и пищей, то производят расчет по следующей формуле [18]:

сатм / пдкатм + своды / пдкводы + спрод./пдкпрод. < 1, (1)

где Сатм, Своды, Спрод - концентрация данного вещества в атмосфере, воде, продуктах питания;

Токсическое действие загрязнителей различных групп отличается по

критериям риска: тяжести, частоте встречаемости и времени наступления поражения. С точки зрения токсичности различают несколько групп

веществ.

.Загрязнения токсичными металлами

По одной из точек зрения, все металлы периодической системы делят на

3 группы:

металлы как незаменимые факторы питания (эссенциальные макро- и

микроэлементы),

неэссенциальные или необязательные для жизнедеятельности металлы;

токсичные металлы.

По другой точки зрения все металлы необходимы для

жизнедеятельности, но в определенных количествах.

Разработана классификация по воздействию микроэлементов на организм

Следует отметить, что 10 из перечисленных элементов отнесены в обе группы. [93]

103

Биологически эссенциальные металлы имеют пределы доз, определяющих их дефицит, оптимальный уровень и уровень токсического действия.

Токсические металлы на этой же шкале в низких дозах не оказывают вредного действия и не несут биологических функций. Однако, в высоких дозах они оказывают токсическое действие. Таким образом, не всегда возможно ус-

тановить различие между жизненно необходимыми и токсичными металлами.

Все металлы могут проявить токсичность, если они потребляются в избыточном количестве. Кроме того, токсичность металлов проявляется в их взаимодействии друг с другом. Например, физиологическое воздействие кадмия на организм, в

том числе его токсичность, зависят от количества присутствующего цинка, а

функции железа в клетках определяются присутствием меди, кобальта и в некоторой степени молибдена и цинка. Тем не менее, существуют металлы,

которые проявляют сильно выраженные токсикологические свойства при самых низких концентрациях и не выполняют какой либо полезной функции. К таким токсичным металлам относят ртуть, кадмий, свинец, мышьяк.

Они не являются ни жизненно необходимыми, ни благотворными, но в даже малых дозах приводят к нарушению нормальных метаболических функций организма.

Отравления соединениями тяжелых металлов и мышьяком

В данную группу ядов входит более 40 элементов с большой атомной массой: ртуть, свинец, медь, мышьяк, золото, железо, кадмий и другие.

Органические и неорганические соединения этих элементов могут попадать в организм человека при добыче и обработке руды в промышленнсти и про применении соединений в сельском хозяйстве

(инсектициды, гербициды). Многие тяжелые элементы (медь, ртуть, висмут)

могут входить в состав лекарств; растворы сулемы (ртуть) используют в качестве антисептиков. Свинец и многие другие его соединения используют в промышленности для приготовления сплавов (латунь), аккумуляторов,

104

кислотных аккумуляторов, в производстве хрусталя, красок (свинцовые белила), глазури (для гончарных изделий).

Ртуть получают путем обжига минерала киновари. Ртуть – жидкий металл, испаряется даже при t=0oC, превращается при этом в бесцветный пар без запаха. Опасность ртутных отравлений может возникать при добыче ртути на рудниках, выплавке её из руд, на электростанциях, при изготовлении радиовакуумных приборов, рентгеновских трубок, ртутных насосов. (ПДК ртути в воздухе – 0.01 мг/м3).

Ртуть (Hg) человек знает в течение многих веков. Легко извлекается из руд. Ртуть - металл, в нормальных условиях жидкость, из-за этого свойства ртуть была названа "жидким серебром". Раньше ртуть ценилась в основном своими медицинскими свойствами, также использовалась для серебрения зеркал в смеси с другими металлами. В последнее столетие доказано, что ртуть участвует как катализатор во многих химических реакциях. Благодаря своим свойствам широко применяется в промышленности. Ртуть ис-

пользуют:

-для производства электродов,

-при производстве красок,

-для производства ртутных приборов (термометры),

-в агрохимии,

-при получении детонаторов и катализаторов,

-в производстве бумаги,

-фармацевтике и косметике,

-в военных целях.

Промышленное значение имеют высокотоксичные неорганические соединения ртути - сулема, из которой получают другие ртутные соединения. Сулему применяют, при травлении стали. Вызывает смертельные отравления в количестве 0.2-0.3 г при приеме внутрь. При

105

обработке зерна применяли органические соединения ртути в качестве фунгицидов. Во многих странах мира с тех пор, как стало известно об опасности таких соединений, их использование было запрещено.

Ежегодно 10 тыс. тонн металла выделяется в окружающую среду при сгорании угля, нефти и газа, добыче пустой породы и других индустриальных разработках [77]. Естественным образом ежегодно от 30

тыс. до 150 тыс. тонн ртути выделяется при дегазации земной коры и океанов.

Ртуть относится к числу рассеянных в природе микроэлементов. По распространению в земной коре она занимает 62-е место, средняя концентрация составляет 0,5 мг/кг. В природе присутствует атомарная

(металлическая) ртуть и окисленная (со степенью окисления +1 и +2). Свойства ртути в различных степенях окисления определяются окислительно-восстанови-

тельным потенциалом раствора и присутствием комплексных соединений. Ион

Hg2+ может образовывать стабильные комплексы с биологическими соединениями, особенно через сульфгидрильные группы. Хорошо взаимодействует с хлором.

В пищевых продуктах может присутствовать атомарная ртуть, окисленная ртуть Hg2+ и алкилртуть.

Случаи загрязнения пищевых продуктов металлической ртутью являются очень редкими. Ртуть плохо адсорбируется на продуктах и легко удаляется с поверхности пищи. С токсикологической точки зрения ртуть Наибольшую опасность ртуть представляет, присоединяясь к углеродному атому метиловой,

этиловой или пропиловой группы - это алкильные соединения с короткой цепью. Процесс метилирования ртути является ключевым звеном биокумуляции по пищевым цепям водных экосистем.

Ртуть аккумулируют планктонные организмы (например, водоросли),

которыми питаются ракообразные. Ракообразных поедают рыбы, а рыб птицы.

Концевыми звеньями пищевых цепей нередко бывают чайки и орланы. Человек