Контрольная работа по "Экологии"

2. Свинец. Возможные пути попадания  в продукты питания. Действие на организм человека.

    СВИНЕЦ Pb (plumbum), металлический химический элемент IVА груп-пы периодической системы  элементов, член семейства C, Si, Ge, Sn, Pb. Из-вестен с древних времен. Наиболее важное применение находит в производ-стве свинцовых электрических аккумуляторов, в припоях и для производства тетраэтилсвинца - антидетонационной  присадки к бензину. Свинец широко распространен  в природе, но редко встречается  в самородном состоянии. Важнейшим  минералом свинца является галенит (свинцовый блеск) PbS; к другим рудам, также имеющим промышленное значение, относятся англезит PbSO4 и церуссит PbCO3. Отложения свинцовых руд обычно встречаются вместе с рудами других металлов - сурьмы, мышьяка, висмута, меди, серебра и цинка. Ведущим производителем свинца в мире является Австралия, к  дру-гим крупным производителям относятся США, Россия, Китай, Канада, Перу, Мексика, ЮАР и Швеция. 

    Свинец  является одним из наиболее токсичных  металлов и включен в списки приоритетных загрязнителей рядом международных  организаций, в том числе ВОЗ, ЮНЕП, Американским агентством по контролю за токсич-ными веществами и заболеваниями (CDC), и другими аналогичных государ-ственными организациями в различных странах.

    Важнейшим источником свинца для человека служит питьевая вода. До-казано, что повышение  содержания свинца в воде обуславливает, как прави-ло, увеличение его концентрации в крови.

    В настоящее время в качестве гигиенического норматива утверждена ПДК свинца в питьевой воде на уровне 0,03 мг/л.

    Комитет экспертов ФАО/ВОЗ установил, что  допустимый еженедельный прием свинца составляет 3 мг на человека, или около 7 мг/кг массы тела. Эти значения были основаны на данных о токсичности  для взрослых людей и на предположении, что поглощается только 10% принятого  с пищей свинца. Бы-ло отмечено, что  эта величина не относится к грудным  и маленьким детям, так как неизвестна степень отрицательного влияния свинца на них и не могли быть установлены уровни приема.

    Экспериментально  доказаны факты аккумуляции свинца растениями, произрастающими на почвах, загрязненных выбросами промышленных пред-приятий. Концентрация свинца в  таких растениях может превышать  допусти-мые концентрации от 2 до 100 раз. Отмечено, что количество свинца на по-верхности и внутри растений зависело от места, времени, направления  вет-ров, регулярность осадков, свойств поверхности листьев и других причин. 
В растительное сырье, в том числе зерно, овощи, плоды свинец попадает из почвы также с удобрениями, водой, частично вносится средствами химичес-кой защиты растений.

    Выхлопные газы являются важнейшим источником свинца. Многие дан-ные свидетельствуют о резком возрастании содержания свинца в растениях, выросших по краям автострад (в среднем в 10 раз). При этом установлена прямая зависимость содержания свинца в плодах и ягодах от длительности воздействия выхлопных газов и плотности транспорта на дорогах. Следует обратить внимание на то, что речь идет в основном об их поверхности. При химическом анализе вымытых и невымытых плодов оказалось, что от 30 до 65% свинца удалялось путем обычной мойки.

    По  данным американских исследователей, основным источником свинца в консервированных продуктах является жестяные банки, которые использу-ются для упаковки 10-15% консервной продукции. Использование  свинцово-го припоя в швах банок  и для закрытия выпускных отверстий  было причиной попадания свинца в  различные консервы, в том числе  сгущенные молочные продукты для  детского питания. В последние годы в связи с усовершенство-ванием методов пайки и закатки банок  содержание свинца заметно снизи-лось. Однако при длительном хранении в  жестяных банках продуктов, имею-щих  высокую кислотность - компотов, соков, маринадов, томатопродуктов - из-за частичной  коррозии содержание свинца и других металлов может пре-вышать ПДК. Например, при хранении разных видов консервов  в жестяных банках в течение 24 мес. содержание свинца возросло в мясе в 2 раза, в го-рошке - в 4, в персиках - в 8 раз.

    Cоли свинца могут попадать в пищу в случаях, когда металлическая или керамическая посуда и оборудование покрыты эмалью, глазурью и другими материалами с повышенным содержанием свинца. Иногда источниками свинца являются также некоторые виды пищевого сырья, способного к сор-бированию повышенных количеств тяжелых металлов, в том числе свинца. Это моллюски, креветки и другие морепродукты, особенно при обитании их в загрязненных водоемах. Интенсивное накапливание металлов наблюдается постоянно в грибах, а также в печени, почках и других внутренних органах животных по сравнению с мышечной тканью.

    Источниками избыточного загрязнения свинцом  винограда и вин служат свинцово-мышьяковистые  инсектициды (СМИ), применяемые на виноград-никах. Например, исследование сухих вин, изготовленных  на 14 винзаводах США, показало, что при  использовании СМИ на виноградниках  содержание свинца в винах составило  в среднем 0,31 мг/л. В аналогичных  винах из вино-града, выращенного  без применения СМИ, содержание свинца не превышало 0,03 мг/л. В виноградных  и яблочных винах бывшей Чехословакии, получен-ных из сырья, выращенного  на виноградниках и в садах, где  проводились об-работки металлорганическими  фунгицидами, содержание свинца колебалось в пределах 0,91-1,8 мг/л.

    В настоящее время в нашей стране для основных видов сырья и  продук-тов питания приняты следующие  временные ПДК по свинцу: зерно, зернобо-бовые, мука - 0,5 (в сырье для производства детского и диетического питания - 0,3); овощи свежие и свежемороженые - 0,5; фрукты, ягоды свежие и свеже-мороженые - 0,4; консервы овощные в разной таре - 0,5-1,0; консервы фрук-товые и ягодные - 0,4-1,0; продукты для детского питания - 0,05-0,3; вина и пиво -0,3.

    Свинец оказывает пагубное влияние на все живые организмы, в том чис-ле и на организм человека. При отравлениях свинцом возможен и летальный исход.  
        ВЛИЯНИЕ СВИНЦА НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ 
      По степени воздействия на живые организмы свинец отнесен к классу вы-сокоопасных веществ наряду с мышьяком, кадмием, ртутью, селеном, цин-ком, фтором и бензапиреном (ГОСТ 17.4.1.02-83). 

    Опасность свинца для человека определяется его  значительной токсич-ностью и способностью накапливаться в организме. Различные соединения свинца обладают разной токсичностью: малотоксичен стеарин свинца; ток-сичны соли неорганических кислот (хлорид свинца, сульфат свинца и др.); высокотоксичны алкилированные соединения, в частности, тетраэтилсвинец. Однако на практике, как правило, анализируется только общее содержание свинца в различных компонентах окружающей среды, продовольственном сырье и пищевых продуктах, без дифференциации на фракции и идентифика-ции вида соединений. 

    В организм человека большая часть  свинца поступает с продуктами пи-тания (от 40 до 70% в разных странах и по различным возрастным группам), а также с питьевой водой, атмосферным воздухом, при курении, при случай-ном попадании в пищевод кусочков свинец содержащей краски или загряз-ненной свинцом почвы. 

    С атмосферным воздухом поступает  незначительное количество свинца - всего 1-2%, но при этом большая часть  свинца абсорбируется в организме  человека. В атмосферном воздухе  большинства городов, где Росгидрометом  проводится контроль над содержанием  свинца, среднегодовая концентрация варьирует в пределах 0,01-0,05 мкг/м3, что значительно ниже ПДК - 0,3 мкг/л. В таких условиях живет ориентировочно до 44 млн. горожан. Около 10 млн. человек  проживает в городах с более  высоким содержанием свинца - от 0,1 до 0,2 мкг/м3. 

    В питьевой воде различных стран мира содержание свинца изменяется в пределах 1- 60 мкг/л и в большинстве европейских  стран не превышает 20 мкг/л. В России данные о содержании свинца в питьевой воде крайне немно-гочисленны. В питьевой воде его содержание варьирует в пределах 0,7-4 мкг/л.

    Загрязненная  свинцом почва является источником его поступления в продовольственное  сырье и непосредственно в  организм человека, особенно детей. Наиболее высокие концентрации свинца обнаруживаются в почве го-родов, где расположены предприятия по выплавке свинца, производству сви-нецсодержащих аккумуляторов или стекла. 

    В продовольственное сырье и пищевые  продукты свинец может посту-пать из почвы, воды, воздуха, кормов сельскохозяйственных животных по ходу пищевой цепи.

    По  данным о потреблении продуктов  питания в Российской Федерации, на основании материалов бюджетных  обследований семей установлено, что  расчетное поступление свинца в  среднем 1,25мг на одного чел. в неделю. В некоторых промышленных городах  поступление свинца с продуктами пита-ния несколько выше: у 10% обследуемого населения превышает величину 2 мг/чел. в неделю. В суточном рационе детей в возрасте 1-3 года потребление свинца составляет 14 мкг, в возрасте 4-6 лет - 64 мкг, 7-14 лет - 68 мкг и в возрасте 14-17 лет -87 мкг, т.е. поступление свинца с продуктами питания для детей до 7 лет изменяется в зависимости от возраста в пределах 14-68 мкг/сут. (табл. 1).  
 
        Взрослое население

    В России постепенно увеличивается численность  контингентов, имею-щих профессиональный контакт со свинцом. По данным Российского инфор-мационно-аналитического центра Госкомсанэпиднадзора России, случаи хро-нической свинцовой интоксикации зафиксированы в 14 отраслях промыш-ленности России.  

    Свинец  вызывает обширные патологические изменения  в нервной сис-теме, крови сосудах, активно влияет на синтез белка, энергетический обмен клетки и ее генетический аппарат. Свинец подавляет ферментативные про-цессы превращения порфиритов и кровообразование, ингибирует SH-содер-жащие ферменты, холинэстеразу, различные АТФазы. Он угнетает окисление жирных кислот, нарушает белковый, липидный и углеводный обмены, спосо-бен занимать кальций в костях. Свинец нарушает деятельность сердечно-со-судистой системы, вызывая изменения электрической и механической актив-ности сердечной мышцы, морфологические и биохимические изменения в миокарде с признаками сосудистой дегенерации, повреждения мышечной стенки сосудов и нарушение сосудистого тонуса.

    Ведущими  по числу случаев "сатурнизма" являются: электротехническая промышленность (производство аккумуляторов), приборостроение, полигра-фия, цветная металлургия. В электротехнической промышленности, цветной металлургии и машиностроении интоксикация обусловлена превышением ПДК свинца в воздухе рабочей зоны в 20 и более раз. 

    Органические  соединения свинца, например тетраэтилсвинец, высоко-токсичные для нервных тканей - они подавляют метаболизм глюкозы, синте-зы РНК и ДНК, повреждают миелиновые оболочки нервных клеток, что со-провождается снижением скорости передачи нервного возбуждения. Тетра-этилсвинец значительно изменяет метаболизм серотонина и норадреналина, повышает уровень пирувата в крови, что ведет к нарушению снабжения моз-га кислородом.

    Свинцовые отравления весьма различны в проявлениях  и включают пси-хическое возбуждение, тревогу, ночные кошмары, галлюцинации, нарушение памяти и интеллекта с симптоматикой распада личности. Очень опасны нев-рологические нарушения у детей - гиперактивность, ухудшение показателей психического развития, снижение работоспособности к обучению.

    Отравления  свинцом и его солями вызывает поражение десен, расстрой-ство кишечника заболевания почек. Соединения свинца обладают канцеро-генностью и генотоксичностью - они могут вызвать мутации, нарушая трети-чную структуру и функции ферментов синтеза и репарации ДНК.

    По  результатам официальной статистики среди профессиональных инто-ксикаций свинцовая занимает первое место. 

    Среди рабочих, страдающих от воздействия  свинца, около 40% состав-ляют женщины. Для женщин свинец представляет особую опасность, так как этот элемент обладает способностью проникать через плаценту и накапли-ваться в грудном молоке. ВОЗ отмечает возможность риска спонтанных абортов при концентрации свинца в крови беременных работниц 30 мкг/л и увеличения числа хромосомных аберраций у рабочих при содержании свинца в крови свыше 80 мкг/л. 
        Свинец и здоровье детей

    Основным  показателем воздействия свинца на здоровье детей является уровень  его содержания в крови, причем происходит постоянный пересмотр рекомендуемого нормативного содержания свинца в крови. Результаты ряда крупных международных  и национальных проектов подтвердили, что при увеличении концентрации свинца в крови ребенка с 10 до 20 мкг/дл проис-ходит снижение коэффициента умственного развития (IQ). Допустимый уро-вень содержания свинца в волосах - 8-9 мкг/г. Среди детского населения, подвергающегося воздействию повышенных концентраций свинца, наиболее высокие уровни его накопления отмечаются на территориях вблизи метал-лургических и аккумуляторных производств, а также в зоне влияния Черно-быльской катастрофы. 

    Неврологические эффекты. У маленьких детей изменения психомотор-ных реакций связывают с повышенным поступлением свинца в организм при облизывании пальцев рук и игрушек, побывавших на загрязненной почве. Для детей школьного возраста характерно изменение показателя IQ. Влияние свинца проявляется также в изменениях двигательной активности, координа-ции движений, времени зрительной и слухомоторной реакции, слухового восприятия и памяти. Эти изменения в психоневрологическом статусе ребен-ка возможны и в более старшем возрасте, что выражается в трудностях обу-чения и поступления в высшие учебные заведения.