Диссертация (1154284), страница 10
Текст из файла (страница 10)
et al., 2005).По данным Б.А. Ревича, высокий уровень загрязнения окружающей средынаблюдается в семи городах России, в трех из них расположены алюминиевыезаводы (Братск, Каменск – Уральский и Шелехов), в трех–Магнитогорск,Череповец и Нижний Тагил – предприятия черной металлургии, и в городе Орске– предприятия цветной металлургии.1.3 Пути поступления цинка, меди, кадмия и свинца в организмчеловекаСформулированная академиком В.И.
Вернадским биогеохимическая теориясвидетельствует о биогенной миграции атомов по цепи почва вода пища человек. Врезультате миграции все элементы,окружающиечеловека,попадают в меньшей или большей степени внутрь его организма. В организмчеловека металлы поступают водно–пищевым путем и с вдыхаемым воздухом.Преобладание поступления металлов представлено в таблице 1.5.Опасность поступления металлов состоит в склонности к накоплению ворганизме и затем длительном периоде полувыведения (таблица 1.6).Каждый металл имеет свой допустимый диапазон содержаний, прикоторых поддерживаются оптимальные тканевые концентрации и функции, атакже свой токсический диапазон, когда превышена его безопасная степень.В широком диапазоне варьируется содержание цинка в природных водах.Этот элемент обнаруживается в сточныхводахметаллообрабатывающих,горнодобывающих комбинатов, цементных, химических и других производств.Его концентрация в сточныхметаллургии достигает 50 мг/л.водахобогатительных фабрикцветной51Таблица 1.5 – Поступление металлов в организм человека в течение суток(Скальный А.В.
с соавт., 2004; Оберлис Д. с соавт., 2008 Галимова А.Р. исоавт., 2013)МеталлСуточное поступление:Водно – пищевымС воздухом, мгпутем, мгРезорбция, %цинк130,120 – 30медь3,50,025 – 30свинец0,10,018 – 20кадмий0,150,001Таблица 1.6 – Выведениеметаллов5 (ЖКТ)10 – 50 (легкие)из организма в течение суток(Скальный А.В. с соавт., 2004; Оберлис Д. с соавт., 2008; Галимова А.Р. исоавт., 2013)Суточное выведение:Металлс мочой,мгсспрочее, впотом,калом,том числемгмгволосы, мгПериодполувыведенияцинк0,50,8110,03до 245 сут.медь0,050,43,40,003до 61 час.свинец0,050,650,30,03до 33 леткадмий0,1–0,05–до 47 летИоны двухвалентной меди присутствуют в сточных водах химических,металлообрабатывающих, металлургическихи других производств. Известно,что в сточных водах молибдено – вольфрамовых заводов концентрация медидостигает 27 мг/л (Галимова А.Р.
и соавт., 2013).52В токсикологическом отношении свинец является одним из самыхраспространенных и одновременно опасных элементов (Баранников В.Д. иКириллов Н.К., 2005; Кожин А. А. с соавт., 2013; Ewers U., 1991; Flora G. et al.,2012; Kim J. et al., 2014). Ранее установлено, что повышенный уровень этогомикроэлемента обнаруживается более чем у 30 % жителей РФ (Скальный А.В.,1997; 2002; Афтанас Л.
И. и др., 2013). Содержание свинца в природных водахсоставляет 25 мкг/л. Его обнаруживают в сточных водаххимических,металлургических, машиностроительных и многих других производствах. Около450 мкг/л свинца обнаруживается всточныхводах машиностроительныхпредприятий (Боев В.М., 2002).Свинецводопроводныхпоступаетв водопроводные системы изсвинцово – медныхсистем или с загрязненных территорий.
Во Франции иВеликобритании до сих пор существуют такие системы. Согласно нормативам впитьевой воде содержание свинца составляет 0,03 мг/л (Ревич Б.А. и др., 2003).В воде населенных пунктов, расположенных вблизи плавильных производствобнаруживают повышенные концентрации свинца.Поступивший свинецраспространяется в организме человека в видесоединений с фосфатными продуктами белкового распада. Егонакоплениепроисходит в мембранах эритроцитов, за счет соединения со свободными SH –группамибелков (Зербино Д.Д.и др., 1997) илиотложениемв клеткахнерастворимых комплексов с гемоглобином. Изменениями на молекулярномуровне проявляется первоначальное действие свинца, реагируют на воздействиесвинцараньше всего ферменты (Мамырбаев А.А.
и др., 1993). Он подавляетактивность дыхательных ферментов, действует на SH – содержащие ферменты иснижаетпроцессыокислительного декарбоксилирования (Ревич Б.А., 1990;Кожин А. А. с соавт., 2013),и в первую очередьдлянервнойсистемы(Mason L.H. et al., 2014).Намикрограммовомуровне в природных водах содержится кадмий.Иногда обнаруживается кадмий в питьевой воде, еслииспользуются пластмассовыев водопроводетрубы. Он содержится в сточныхводах53химических, машиностроительных, металлургических идругих производств(Сусликов В. Л., 2002).Кадмийисвинец–токсичныетяжелыеметаллы.Оптимальнымпоступлением кадмия в организм считается от 1 до 5 мкг в сутки.
Порогтоксичности элемента – 30 мкг/сутки. Выведению кадмия из организмаспособствуют медь и цинк (Moulis J. M., 2010; Maret W. et al., 2013).Одновременно происходит загрязнение кадмием и свинцом, так какисточники попадания кадмия и свинца в объекты окружающей среды часто однии те же.
Основноезагрязнениесвязано с антропогенным воздействием(Ершов Ю.А. и др., 1989; Гильденскиольд Ю.В.,1992; Абрамова Т.Н. и др., 2002;Кожин А. А. с соавт., 2013).1.4 Биогеохимическая провинция Южного УралаЗначительная антропогенная нагрузкана Южный Урал способствуетувеличению уровня загрязнения окружающей среды и как следствие повышаетинтерес ученых к данному региону России.В 1948 году впервые исследованы биогеохимические провинции ЮжногоУрала (Гололобов А.Д., 1960; Ковальский В.В., 1987; Грибовский Г.П., 1996;Кабыш А.А., 2006). В условиях никелевого рудного поля обнаруженыморфологически измененные формы растений и физиологически измененныеамфибии, а в условиях медных и никелевых провинций наблюдалось нарушениеобменныхпроцессовусельскохозяйственныхживотных.ВпределахЮжноуральского субрегиона биосферы выделены медно – цинковые и никель –кобальтово – медные биогеохимические провинции.
В провинциях этогосубрегиона, среди населения установлены эндемические анемии, у животныхгепатиты, редко – цирроз печени, вызываемые избытком меди, пораженияэктодермальных тканей при избытке в среде никеля. В этих условияхнаблюдаются морфологические изменения растений (Старова Н.В. и др. 2003). ВТроицком районе Челябинской области в биогеохимической провинции, богатой54никелем, магнием, стронцием иэндемическаябедной кобальтом, марганцем обнаруженаостеодистрофияусельскохозяйственныхживотных(Грибовский Г.П., 1996; Грибовский Г.П. с соавт., 2003; Кабыш А.А.,2006;Ребезов М.Б. и др., 2015).На примере анализа рациона жителей Башкортостана (г. Уфы) показано, чтоприоритетными загрязнителями пищевых продуктов являются: в плодоовощнойпродукции – Cd, Hg, Cr, As, Ni; в молочных продуктах – Cd, Cr, Pb, Ni; вмясопродуктах – Cd, Hg, Cr, Ni. При этом выявлено недостаточное содержаниеMn, Co и Zn (Гарифуллина Г.Ф., 2010).В пищевых продуктах Баймакского и Учалинского районов РеспубликиБашкортостан обнаружен повышенный уровень содержания хрома и никеля вмясе и молоке.
В продукции растениеводства – кадмия, ртути и свинца в молоке, амеди и цинка в мясе и молоке (Каримова Л.К. и др., 2008).Ранеезагрязнениембылипроведеныокружающейисследованиясредывметаллами.регионахВскачествеинтенсивнымпоказательнойтерритории избрана Челябинская область как один из наиболее загрязненныхметаллами регионов России (Скальный А.В., 2000).Город Карабаш (Челябинская область) – это единственный город в России,которыйпризнанзонойэкологическогобедствия.Главнымисточникомзагрязнения в городе является медеплавильный комбинат – одно из старейшихпредприятий Урала (Ревич Б.А., 2007, 2009).
Это производство по извлечению ипереработке меди. По данным С.М. Кожевникова(1995) местное населениеупотребляет воду, концентрация кадмия в которой составляет до 10 мкг/л(10 ПДК), что в свою очередь может выступать в качестве антагонистическогоэлемента препятствующего усвоению меди. Кроме того, в почве городарегистрируется завышенное содержание токсигенных (мышьяк – 150 – 300 мг/кг,свинец– 1500 – 2000 мг/кг) и эссенциального (цинк – 700 – 1000 мг/кг)элементов. Исследования Ревича Б.А.
(2007) свидетельствуют о том, чтосельскохозяйственные культуры выращиваемые на данной территории содержатмышьяк (1,1 – 2,3 мг/кг при ПДК = 0,2), свинец (1,5 – 2,5 мг/кг при ПДК = 0,5),55цинк (8,5 – 21,0 мг/кг при ПДК = 10,0 мг/кг). У обследованных мальчиков иженщин наблюдается повышение уровня цинка, меди, свинца и мышьяка вволосах. В организме детей, проживающих в г.
Кыштым Челябинской области,выявленосуммарноенакоплениетоксичныхэлементов,являющихсясопутствующими при переработке меди – кадмия, свинца, ртути, мышьяка, атакже самой меди и цинка. Установлена прямая связь превышений ПДКхимических элементов в объектах окружающей среды и допустимого уровня вволосах детей. Так, значительное загрязнение почвы мышьяком в южной частиг. Кыштым отразилось наиболее существенным увеличением концентраций этогоэлемента в волосах детей.
Выраженное загрязнение почвы в северной частигорода медью сопровождается повышением уровня этого микроэлемента вволосах детей. Подобные изменения характерны для средних и малых городов сразвитым машиностроением и наличием металлургических предприятий, вкоторых,независимооттипапроизводства,наблюдаютсякомплексныеполиэлементные аномалии выпадений (Скальный А.В., 2000).Город Магнитогорск расположен в юго – восточной части Челябинскойобласти. Основным источником загрязнения окружающей среды являетсяОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». Комбинат занимает третьеместо в России по объему выбросов среди сталелитейных производств (РевичБ.А., 2007; Афтанас Л.И.