Диссертация (Содержание и закономерности распределения тяжёлых металлов и мышьяка в речных экосистемах промышленно развитых районов Вьетнама (на примере р. Шерепок, провинция Даклак)), страница 10

Bahnasawy et al. (2011)показали, что накопление металлов в рыбе из озера Мансала (Египет) быловыше летом, чем зимой.В исследовании Mohammad et al. (2013) представлены уровнинакопления металлов в различных органах Oreochromis niloticus из44дренажных каналов (Египет). Кадмий был обнаружен в диапазонах 4,309–7,360, 6,231–17,199 и 12,289–24,381 мг/кг сухого веса для кожи, мышц ипочек соответственно.

Средние значения концентрации имели такуюпоследовательность: кожа < мышца < почка. Содержание свинца отмечено впределах 3,369–7,815, 5,542–14,585 и 23,365–77,551 мг/кг сухого веществадля кожи, мышц и почек соответственно. Средние значения концентрациисвинца были обнаружены в следующем порядке: кожа < мышца < почка.Концентрации ртути отмечены в диапазоне 3,0–8,177, 4,234–12,285 и 13,637–68,229 мг/кг сухого вещества для кожи, мышц и почек соответственно.Средние концентрации значений были обнаружены в следующем порядке:кожа < мышца < почка.

Это свидетельствует об опасности загрязненияводной фауны в дренажных каналах.Накопление металлов в органах разных видов рыб зависит от ихфизиологии, поведения и кормовых привычек, а также от свойств иконцентраций самих мерталлов (Chattopadhyay et al., 2002; Fernandes et al.,2007). Другие факторы, такие как сезон (Kargin, 1996), физические ихимические свойства воды (Jezierska and Witeska, 2001; Al-Yousuf et al., 2000;Canli and Atli 2003; Dural et al. 2007) также имеют большое значение втканевой аккумуляции металлов.1.7.

Загрязнение окружающей среды тяжёлыми металламии мышьяком и здоровье человекаМеталлы, легко включаемые в пищевые цепи, оказывают большоевлияние на состояние и жизнедеятельность живых организмов, как наземных,так и водных, а также играют значимую роль в формировании здоровьячеловека (Chen et al., 2000). При рассмотрении речных экосистем в условияхзагрязненияметалламимногиеисследователиотмечаютследующуюзакономерность - виды речных рыб, обитающие в нижней части теченияреки, протекающей по загрязненной территории накапливают в своих тканях45значительно больше ТМ по сравнению с рыбами в верхней части течения; ичасто значения концентраций металлов в них бывают выше допустимыхпределов (Qadir, Malik, 2011). Это может представлять опасность дляздоровья населения, питающегося такой рыбой.

Растительность в речномбассейне обычно не употребляется человеком в пищу, однако она являетсяпищей или убежищем других речных животных. Так по пищевой цепочкеТМ могут перемещаться от растений к животным. Однако этот вопрос ещётребует дополнительного изучения, так как в настоящее время корреляциямежду ТМ в растениях и животных водного объекта не была чёткоустановлена.Например, в 1970-х гг. в Японии несколько человек заболели болезньюитай-итай, которая вызывает боли, деформации в костях и смерть.

Этопроизошло из-за употребления в пищу риса с высоким содержанием кадмия(концентрация 0,5–1 мг/кг). Этот урожай риса был собран с полей, которыеорошали речной водой, загрязнённой кадмием. В Японии также были случаисмертей и заражений смертельными болезнями из-за употребления в пищурыбы и других морепродуктов из залива Минамата – места, которое былозаражено метилртутью. В Ираке 600 человек получили интоксикацию, 400человек умерли после употребления в пищу хлеба, приготовленного из мукиобработанных метилртутью растений (D’Mello, 2003).Питаниерыбой–основнымводнымпродуктом,способнымнакапливать тяжелые металлы в значительных количествах в тканях,особенно в мышцах, в загрязненных районах является риском для здоровьянаселения (Castro-González et al., 2008).

В связи с этим контроль занакоплением металлов в рыбе чрезвычайно важно с точки зрения здоровьячеловека. При этом эффективно использование метода биоиндикации,поскольку с его помощью можно оценить уровни загрязнения водныхэкосистем различными загрязняющими веществами, в том числе и тяжелымиметаллами (Turkmen et al., 2006).Многиеметаллы, такие как железо, цинк, медь, хром, кобальт,46марганец и др.

(Prashanth et al. 2015), необходимы человеку для поддержанияего биологических функций и метаболических процессов, но лишь вдопустимых концентрациях. По словам Prashanth et al. (2015), суточнойпотребностью в основных элементах является 2–5 мг марганца, 0,005 мгхрома, 0,0001 мг кобальта, 15–20 мг цинка (99 % из которых находитсявнутри клеток и 1 % в плазме), 1–2 мг железа (75 % содержится в крови,остальные 25 % – в костном мозге и печёнке и т.

д.), 2–5 мг меди (50 %всасываетсяизжелудочно-кишечноготракта).Этинеобходимыемикроэлементы организм получает косвенно, через потребление пищевыхпродуктов. Европейские сообщества (EC, 2001), затем Европейский союзразработали комиссионное регулирование, установив максимальные нормыдля некоторых загрязняющих веществ в пищевых продуктах. Так в мясе рыбдля кадмия, свинца и ртути эти нормы составляют 0,05–0,1, 0,2–0,4 и 0,5–1,0мг/кг.Наличие тяжёлых металлов в питьевой воде больше допустимыхпределов может привести к повреждениям организма даже на клеточномуровне путём образования опасных свободных радикалов (Omotoriogun et al.,2012), которые могут вызывать повреждение центральной нервной системы,нарушение функций желудка, лёгких, почек, печени и других жизненноважных органов (Oguntona et al., 2012; Erah et al, 2002).

У человека возникаютострыесимптомыинтоксикацииввидекожнойсыпи,рвоты,головокружения, в ряде случаев может наступить внезапная смерть (Erah etal., 2002).Из-за воздействия тяжёлых металлов, содержащихся в продуктахпитания и в воде, нередки проблемы с желудочно-кишечным трактом(Maduabuchi et al., 2007).

Воздействие свинца, ртути, меди, кадмия и хромаможет вызвать сердечно-сосудистые заболевания, некоторые виды рака,развитие дефектов у детей и неврологические деффекты, такие как потеряпамяти и поведенческие изменения.Постоянное воздействие мышьяка на организм человека может47вызывать различные проблемы со здоровьем, такие как сердечно-сосудистые,периферическиесосудистые,респираторные,онкологическиезаболевания,гематологические,нейроповеденческиерасстройства,повреждениежелудочно-кишечные,неврологическиепечени,идерматит,гипертония и др. (Ng et al., 2003; Tchounwou et al., 2012; Izah, Ineyougha,2015).

Согласно эпидемиологическим исследованиям, поступление мышьякав организм может вызывать рак лёгких, лимфомы и лейкемию (Hakala, Pyy,1995; Jokukowski et al., 1998). Кроме того, попадание мышьяка черезпроглатываниепровоцируетдермальныекарциномыипечёночнуюангиосаркому (Rossman, Waalkes, 2003; Kolak et al., 2011).Несмотря на важную гомеостатическую коэнзиматическую роль,которую медь играет как существенная структурная составляющая многихметаллоэнзимов, ее повышенный уровень в организме человекаможетпредставлять угрозу для жизни. Передозировка может привести к анемии,аллергии, выпадению волос, артриту, аутизму, акне, кариесу, недостаткувитамина С и других витаминов, гиповитаминозу, гиперактивности инедостаточной функции надпочечников, депрессии, диабету, усталости,перелому костей, сердечным приступам, головным болям, беспокойству,гипертонии, инфекции, почечной и печеночной дисфункции, инсульту, раку(Lokeshappa et al., 2012), а также риску заболеть болезнью Вильсона (Chew etal., 2000).

Согласно Paulino et al. (2006), избыточное потребление медивызывает токсикологические расстройства, включая рвоту, судороги, вхудшем случае – смерть.Lenntech (2014) утвержает, что долгосрочное воздействие меди наорганизм приводит к проблемам в раздражении слизистых оболочек носа, ртаи глаз, головным болям, расстройству желудка, головокружению, рвоте идиарее.

Автор подчёркивает, что высокие концентрации меди в организмевызывают повреждения печени и почек и снижают интеллект у подростков.Цинк необходим для осуществления метаболических процессовчеловека (Fuand Wang, 2011; Adegbolaand, Adewoye, 2012). Однако его48повышенная концентрация в продуктах питания и питьевой воде можетвызвать рвоту, мышечные судороги и повреждения почек. По даннымOmotoriogun et al. (2012), чрезмерное количество цинка, меди и свинца в водеможет стать причиной тошноты, рвоты и диареи. Воздействие высоких дозZn вызывает острую интоксикацию.

Длительные высокие дозы Znингибируют поглощение Cu и Fe. Основным органом, в котором Znпровоцирует гибель здоровых клеток, является мозг (Plum et al., 2010).Свинец – очень токсичный в высоких дозах элемент, который можетнакапливаться в скелетной структуре как человека, так и животных (Musa etal., 2013). Он проникает в организм через проглатывание и вдыханиесоединений, его содержащих, вызывая различные повреждения органов инервной системы, особенно у детей (Muhammad et al., 2014). Более того, удетей отравление свинцом провоцирует такие проблемы, как невнимание,галлюцинации, плохая память и раздражительность (Adegbola, Adewoye,2012; Naseem and Tahir, 2001), снижение умственных способностей,трудности в обучении, снижение роста, анемия, сильная боль в животе,мышечная слабость и повреждение головного мозга (Muhammad et al., 2014;Naseem, Tahir, 2001).

Преждевременные роды у женщин могут такжепроисходить из-за отравления свинцом (Muhammad et al., 2014). Fu и Wang(2011)получилицентральнойданные,нервнойсвидетельствующиесистемы,почек,опеченинарушениииработырасстройствамрепродуктивной системы в условиях загрязнения свинцом. При этом у детейданные процессы могут происходить сложнее и намного опаснее, чем увзрослых (Muhammad et al., 2014).Попадая в организм человека, этоттяжёлый металл выводится в основном через почки (Adegbola, Adewoye,2012).Низкие концентрации железа необходимы для человека, потому чтоего дефицит может вызывать анемию, что проявляется в усталости, головныхболях и потере концентрации внимания (Muhammad et al., 2014).

Однакосодержание этого металла выше допустимой нормы может привести к49нарушению работиы желудочно-кишечного тракта (Musa et al., 2013).Высокая концентрация железа может вызвать также конъюнктивит,хориоидит, ретинит, а хроническая интоксикация может привести кдоброкачественному пневмокониозу (Lenntech, 2014).При воздействии на организм кадмий обладает острой и хроническойтоксичностью (Azizullah et al., 2011; Sevcikova et al., 2011). Избыток кадмияможетпривестикзамедлению роста,диарее, деформациикостей,повреждению печени и почек, анемии, расстройству центральной нервнойсистемы, гипертонии и т.

д. (Dabai et al., 2013). Острое и хроническоеотравление человека Cd происходит через природные загрязнённыеисточники, продукты питания, воздух, воду и промышленные виды (Duruibeet al., 2007). Самые серьёзные биологические дефекты являются следствиемхронического воздействия Cd (Satarug et al., 2004). Это во многом связано сего накоплением в наиболее важных биологических органах, таких какпечень, лёгкие, почки, кости и репродуктивные органы (Alvarez et al., 2007),что в конечном счёте вызывает ряд клинических проблем: почечную ипеченочную дисфункции, костные заболевания (Järup et al., 2000) взависимости от дозы и продолжительности воздействия (Obianime, Roberts,2009).ТоксичностьCdприводитквозникновениюразличныхпатологических явлений среди людей и животных через механизмыинициации свободных радикалов из биологических компонентов клетки(липидов, белков и ДНК) (Liu et al., 2008).Большинство исследователей пришли к выводу, что печень и почки –одни из самых чувствительных биологических органов, легко поражающихсяCd (Ognjanovic et al., 2010a, 2010b).