Свинец. Содержание свинца в воздухе, воде, почве. Его влияние на живые организмы

       В настоящее время в нашей стране для основных видов сырья и продуктов питания приняты следующие временные ПДК по свинцу:

• зерно, зернобобовые, мука - 0,5 (в сырье для производства детского и диетического питания - 0,3);
• овощи свежие и свежемороженые - 0,5;
• фрукты, ягоды свежие и свежемороженые - 0,4;
• консервы овощные в разной таре - 0,5-1,0;
• консервы фруктовые и ягодные - 0,4-1,0;
• продукты для детского питания - 0,05-0,3;
• вина и пиво -0,3.

 

       Было  отмечено, что в ходе технологического процесса при изготовлении разного рода консервов часто происходит нарастание содержания свинца в полуфабрикатах по сравнению с исходным сырьем. Особенно отчетливо этот процесс наблюдается при задержке продукта на линии.

       Очень важно учитывать, сколько свинца содержится в каждом из продуктов, атакже то, что при консервировании содержание свинца в продуктах увеличивается. 

       В воду свинец попадает различными путями. В свинцовых трубах и других местах, где возможен контакт этого металла с водой и кислородом воздуха, идут процессы окисления: 

       2Pb + O₂ + 2H₂O = 2Pb (OH)₂. 

       В подщелоченной воде свинец может  накапливаться в значительных концентрациях  в результате образования растворимых  плюмбитов: 

       Pb(OH)₂ + 2OH- = PbO₂- + 2H₂O. 

       Если  в воде присутствует СО₂, то это приводит к образованию довольно хорошо растворимого гидрокарбоната свинца.

       Ежегодное мировое потребление свинца составляет около 3 млн.тонн, из которых 40% используют для производства аккумуляторных батарей, 20% тетраэтил свинца (ТЭС) и тетраметил свинца — присадок к бензину, 12% —  в строительстве, 6% — для покрытия кабелей.

       Тетраэтил свинец (С₂Н₅)₄Pb и тетраметил свинец (CH₃)4Pb — это летучие ядовитые жидкие вещества, которые добавляют до сих пор как антидетонирующие присадки к бензинам. Поэтому выхлопы автомобилей — наиболее серьезный источник загрязнения окружающей среды свинцом.

       Концентрация  свинца в воздухе некоторых городов 5 мкг/см³ , и эта величина ежегодно увеличивается на 5%. Вдоль автомобильных дорог свинец абсорбируют растения (из воздуха, а не из почвы!), этот же процесс происходит при загрязнении поверхностных слоев вод. В воду свинец может попадать из загрязненных им почв.

       Еще совсем недавно при приготовлении  красок широко использовались свинцовые  пигменты. Для этих целей, в частности, употребляли такие соединения, как  хромат свинца PbCrO₄ (“желтый крон”) и ортоплюмбат свинца Pb₂PbO₄ (сурик). Известные свинцовые белила содержат основной карбонат свинца Pb(ОН)₂×2 PbCO₃.

 

4. Методы борьбы со свинцовым загрязнением

 

       Важнейшая проблема загрязнения воздуха —  выхлоп автомобильного двигателя и  очистка выхлопа. Если уменьшать количество Pb в присадках, то увеличивается выброс других загрязнителей (прежде всего СО). Тем не менее, во многих странах концентрация свинца в бензине снижена до 1 - 0,3 г/л. Однако даже 1 г Pb способен загрязнить на уровне ПДК около 1 400 000 м³ воздуха. Решается вопрос о заменителях тетраэтил свинца; конструирования принципиально новых двигателей, работающих на “не этилированном”, т.е. не содержащем свинцовых присадок бензине, либо потребляющих “альтерна-тивное” горючее.

       Ещё одна важная проблема — извлечение свинца из сточных вод (и его возвращение в производство).

       При отравлении свинцом применяют метод  хелатизации с использованием широко известного комплексообразователя  этилдиаминтетра ацетона (ЭДТА) или 2,3 — димеркаптопропанола. Свинец в этих случаях выводится с мочой в виде хелатов. Метод позволяет снизить процент летальных исходов у отравившихся детей с 70 до 5%.

 

5. Токсическое свойство свинца на организм человека

 

       Неорганические  соединения свинца (Pb²⁺) нарушают обмен веществ и являются ингибиторами ферментов, у детей вызывая умственную отсталость, заболевания мозга. Попадая в клетки, свинец дезактивирует ферменты. Свинец может заменять кальций в костях, становясь постоянным источником отравления. Органические соединения свинца еще более токсичны. Степень отравления свинцом определяют по концентрации его в крови. Безопасным уровнем содержания его считается (0,2 - 0,8) . 10 -4 %.

       При оценке воздействия свинца на здоровье человека широко используются методы биомониторинга, позволяющие оценить накопление свинца в биосредах - крови, волосах или зубах - и сопоставить полученные данные с рекомендуемыми, биологически допустимыми уровнями.

       Основным  показателем влияния свинца на состояние  здоровья является уровень его содержания в крови. Комитет экспертов ВОЗ посчитал возможным использование в качестве нормы величину 10 мкг/дл, при этом критерием являются изменения состояния высших психических функций.

       Исследования  связей между содержанием свинца в волосах и функциональным состоянием нервной системы показали, что при концентрации токсиканта 24,0± 14, 2 мкг/г регистрируется повышенная частота заболеваний ЦНС.

       Содержание свинца в зубах отражает процесс длительного накопления в костной системе, в которой хранится 95% всего запаса этого металла. Содержание свинца в норме (в постоянных зубах) составляет 13,1 ± 1,1 мкг/г; для сравнения, содержание его в зубах профессионально незанятого населения некоторых регионов России составляет 20-35 мкг/г, вблизи аккумуляторного завода в Санкт-Петербурге - 29,7 ± 1,3 мкг/г. Сходные данные получены и в Германии, а вот в Дании среднее содержание свинца в зубах у детей составило 10,7 мкг/г.

       Средние концентрации свинца в воздухе крупных  городов составляют 0,5 - 1 мкг/м3 при  ПДК 0,3 мкг/м3. В таких условиях в  организм взрослого человека поступает до 8 мкг в сутки, а в организм ребенка - до 2 мкг (по заключению экспертов ВОЗ, поступление свинца с воздухом не должно превышать 2,4 мкг/сут для взрослого и 0,6 мкг/сут для ребенка).

       Клиническая картина токсического действия свинца многообразна и во многом определяется содержанием токсиканта в крови.

       Наиболее  ранние токсические эффекты свинца проявляются в расстройствах  ЦНС. Чаще развивается астенический синдром, проявляющийся головными  болями, повышенной утомляемостью, ухудшением памяти, часты проявления вегетативной дисфункции с преобладанием парасимпатического тонуса.

       Свинцовая энцефалопатия описана впервые  еще в 1839 году Танкрелем де Пляншем  и проявляется упорными головными  болями, эпилептическими припадками, "свинцовым менингитом", а также нарушением речевой и слуховой функций. Для детей особенно важным является снижение показателя умственного развития IQ, а также изменение времени зрительно- и слухо-моторной реакции и двигательной активности. Вероятность поступления в вузы у детей с повышенным содержанием свинца в крови значительно ниже, чем у детей с концентрацией ниже 10 мкг/л.

       Свинец, попадающий в организм, через несколько  минут проникает в плазму крови  и быстро связывается с эритроцитами, вызывая нарушение порфиринового обмена, синтеза гема и активацию анаэробного гликолиза, усиливая агрегацию тромбоцитов. Угнетая ферменты синтеза гема, свинец вызывает гипохромную анемию, маркером которой является протопорфирин.

       При длительном контакте свинец активирует синтез эндогенной щавелевой кислоты, что приводит к изменениям в почечных канальцах. При дальнейшем поступлении свинца развивается хроническая необратимая нефропатия, переходящая в почечную недостаточность. Ее маркер - повышение содержания мочевой кислоты в моче (урикемия).

       Свинец  не обладает тропностью к сердечной  мышце, но при длительном поступлении  развивается брадикардия и повышается артериальное давление. Также подтверждено увеличение частоты случаев первичного бесплодия и невынашивания беременности. Частота рождений у женщин из группы риска детей с врожденными пороками развития составила 4,6 на 100 новорожденных. Наблюдаются неспецифические реакции со стороны ЖКТ.

       Вид медицинской помощи зависит от степени  поражения и дозы свинца:

• 0-9 мкг/дл в крови - лечение не требуется;
• 10-14 - диета с высоким содержанием пектиновых волокон, элиминационная гимнастика, препараты селена;
• 15-19 - энтеросорбция, препараты цинка и меди, антиоксиданты, цитопротекторы, ноотропы, элиминационная гимнастика;
• 20-30 - энтеросорбция, элиминационная гимнастика, корригирующая терапия, симптоматическое лечение;
• больше 30 - энтеросорбция, хелатная терапия, эфферентная терапия, симптоматическая терапия.

 

       После лечения обязательно консультирование пострадавшего, информирование его  об объективных источниках свинца. Отравление свинцом долговременно, оно редко может привести к ситуации, требующей экстренной госпитализации. Насторожить может такой симптом, как синева на деснах.

 

Заключение

 

       В ходе данного исследования удалось  выяснить, что источники загрязнения свинцом подразделяются на стационарные и нестационарные. К стационарным источникам относятся: металлургическая промышленность, машиностроение, топливно-энергетический комплекс и др. К нестационарным - мировой автомобильный парк, охота и др.

       Свинец вызывает ряд заболеваний: нарушение процессов кроветворения;

       повреждения печени, почек; нейкроскопические  эффекты. Также вызывает

       обширные  патологические изменения в нервной  системе, крови сосудах, активно влияет на синтез белка, энергетический обмен клетки и ее генетический аппарат.

       Для того чтобы уменьшить загрязнение  среды свинцом необходимо уменьшить использование этилированного бензина, т.к. этот бензин и является источником выбросов свинца в атмосферу. Также необходимо создать ряд установок, которые бы задерживали свинец, т.е. количество свинца оседало в этих установках.

       Естественной  такой установкой являются любые  виды растительности.

       Создание  хотя бы незначительных преград не намного, но уменьшило бы степень отравления свинцом населения нашей планеты.

       Таким образом, проблема загрязнения свинцом  атмосферы является в настоящее время весьма актуальной и для снижения риска заболеваемости населения необходимо предпринимать ряд мер как на правительственном, так и общенародном уровне.

 

Список  литературы

 

1. Гос. Комитет  РФ по охране окружающей среды. Давыдова С.В. «Доклад о свинцовом загрязнении окружающей среды и его влиянии на здоровье населения» -Зеленый мир – 1997 - №5
2. Завьялов А.В. КМА и здоровье детей. «Экология и жизнь», 1997 - № 4 ,1998 – № 1.
3. Николаев Л. А. Металлы в живых организмах.
4. Рувинова Э.И. Загрязнение среды свинцом и здоровье детей. «Биология»,1998 - № 8 (февраль)
5. В. Муцетони Свинец на цветах. «Юный натуралист», 1990 - № 10