Тяжелые металлы

Тяжелые металлы получили свое название благодаря высоким значениям атомной массы. Они способны накапливаться в растительных и животных тканях, оказывая токсические воздействия. В небольших количествах некоторые тяжелые металлы необходимы для жизнедеятельности человека. Среди них - медь, цинк, марганец, железо, кобальт, молибден и др. Нехватка какого-либо из этих элементов приводит к нарушению нормальных функций организма. Однако увеличение их содержания выше нормы вызывает токсический эффект и представляет угрозу для здоровья. Кроме того, существует около 20 металлов, не являющихся необходимыми для функционирования организма. Наиболее опасные из них - ртуть, свинец, кадмий и мышьяк. Отравление человека ртутью при потреблении рыбы из загрязненных водоемов известно как болезнь Минимата. У людей, употреблявших рыбу с высоким содержанием ртути, развивались необратимые изменения в нервной системе.

Отравление детей  свинцом - это острейшая проблема здравоохранения во всех странах  мира. Воздействие кадмия на организм приводит к нарушению работы почек  и вызывает необратимые изменения  в скелете. Потребление воды, содержащей более 0,1 мкг/л мышьяка, вызывает гиперпигментацию, кератоз и даже рак кожи.  

 Некоторые товары  и препараты, используемые в  быту, содержат тяжелые металлы.  Например, неорганические пигменты красок представляют собой соединения алюминия, ванадия, хрома, бария, свинца, меди, сурьмы, кадмия, олова. Соединения тяжелых металлов используются в качестве стабилизаторов и катализаторов при получении полимерных материалов, из которых изготовляют синтетические ткани, пластмассы, резину. Косметические препараты также содержат тяжелые металлы: например, пудра - оксид цинка, тени для век - высокодисперсный порошок алюминия.  

 Применение  тяжелых металлов в производственных  процессах обусловливает их присутствие  в большом количестве в потребительских  изделиях. Главные источники поступления тяжелых металлов в ваш дом - вода, выхлопные газы и краски.  

 Во многих  городах промышленные отходы, содержащие  тяжелые металлы, сбрасываются  прямо в воду или почву, что  приводит к загрязнению водоемов. Свалки и места захоронения  отходов загрязняют тяжелыми  металлами подземные воды. Разработка  полезных ископаемых - еще один  источник загрязнения ими подземных  вод. Так что живете ли вы  в селе или в городе, у вас  есть определенные шансы подвергнуться  воздействию опасных для здоровья  количеств тяжелых металлов. 

 Многие думают, что фильтры на водопроводном  кране способны очистить от  них питьевую воду. Но лишь  некоторые специальные фильтры  обеспечивают такую очистку. Избегайте  употреблять для литья воду  из крана с горячей водой:  из него течет не питьевая, а техническая вода.

В России большинство  установок для сжигания мусора не контролирует содержание тяжелых металлов при его переработке. Поэтому, проживая вблизи предприятия по переработке  отходов, вы, возможно, подвергаетесь  воздействию тяжелых металлов. В  таком случае лучше всего переехать  в другое место или привлечь внимание общественности и добиться закрытия подобного предприятия, расположенного в жилом районе.  

 Главная проблема, связанная с тяжелыми металлами  в красках, - свинец. Чаще всего  жертвами отравления свинцом  становятся дети. Решение этой  проблемы очевидно - не использовать  краску, содержащую свинец. Однако, если в вашем доме что-то уже окрашено такой краской, первое, что надо сделать, это удалить старую, облупившуюся краску, а затем покрыть поверхность краской на водяной основе.  

 Если вы удаляете  краску, примите все меры предосторожности, чтобы комната хорошо проветривалась. Необходимо надеть специальную  защитную одежду, которую после  окончания работы придется тщательно  почистить или выстирать отдельно  от других вещей. Краску, содержащую  свинец, легко обнаружить по трещинам  и характерному шелушению. Отставшие  кусочки очень ломки.  

 В любом случае  сделайте все возможное, чтобы  уберечь детей от воздействия  свинца. Они в десять раз более  подвержены ему, чем взрослые. 
Если вы не хотите, чтобы ваши близкие подверглись воздействию тяжелых металлов, следуйте нашим рекомендациям:

■ помните, что  один из главных источников тяжелых  металлов - аккумуляторные батареи. Не выбрасывайте батареи любого типа в  мусорный ящик. Попытайтесь найти  организацию, которая принимает  использованные батареи;  

 ■ изделия  из полимерных материалов также  содержат тяжелые металлы. Чем  дольше и чаще вы их используете,  тем больше увеличиваете проблему  загрязнения окружающей среды  тяжелыми металлами. И лучше  везде, где можно, обходиться  без них;  

 ■ ртутные  термометры, люминесцентные и ртутные  лампы не следует выбрасывать.  Старайтесь не разбивать их! Ртутные  термометры или лампы, а также  разлитую ртуть сдайте в организацию,  имеющую возможность реализовать  ртутные отходы; поверхность, где  были собраны капли разлитой  ртути, оставьте на несколько  часов под слоем порошка серы  или влажной соли, содержащей  хлорид-ионы (лучше FeCl3). При этом ртуть образует малорастворимые соединения, которые можно удалить, многократно промывая загрязненное место;  

 ■ помните,  что пары металлической ртути  опасны при вдыхании и легко  проникают через кожу;  

 ■ для выведения  кадмия необходимо применять  пищевые рационы, богатые белками,  серосодержащими аминокислотами, аскорбиновой  кислотой, цинком, железом, медью,  селеном. Хорошие результаты дают  ультрафиоле товое облучение, употребление белков, дрожжей, соевой муки, кальция;  

 ■ для выведения  ртути необходим пищевой рацион, включающий продукты, богатые цинком  и селеном, аскорбиновой кислотой  и медью, протеином и цистеином.

Экологически  обусловленные болезни

Среди различных факторов внешней среды, влияющих на здоровье населения, особую роль играет загрязнение  атмосферного воздуха и водных источников питьевой воды. Значительное загрязнение  атмосферы различными канцерогенными веществами в крупных городах  нашей страны привело к тому, что  за последние годы среди городских  жителей количество онкологических больных возросло более чем в 1,5 раза. В городах Сибири почти 50 % обострений хронических болезней органов дыхания обусловлено  именно загрязнением атмосферного воздуха.

В мире примерно 80 % случаев  заболеваний и смертей связано  с загрязнением воды. В ХХI веке в  некоторых европейских странах  такие болезни, как холера, брюшной  тиф гепатит А, бактериальная дизентирия, вновь становятся реальной угрозой для здоровья населения.

 

Примеры некоторых  болезней

Болезнь «минамата» — заболевание человека и животных, вызываемое соединениями ртути. Установлено, что некоторые водные микроорганизмы способны переводить ртуть в высокотоксичную метилртуть, которая по пищевым цепям увеличивает свою концентрацию и накапливается в значительных количествах в организмах хищных рыб.

В организм человека ртуть  попадает с рыбопродуктами, в которых  содержание ртуть может превышать  норму. Так, такая рыба может содержать 50 мг/кг ртути; причем при употреблении такой рыбы в пищу, вызывает ртутное  отравление, когда в сырой рыбе содержится 10 мг/кг.

Болезнь проявляется в  виде нервно-паралитических расстройств, головной боли, паралича, слабости, потери зрения и даже может привести к смерти.

Болезнь «итай-итай» —  отравление людей, вызванное употреблением в пищу риса, содержащего соединения кадмия. Это травление может вызвать у людей апатию, повреждение почек, размягчение костей и даже смерть.

В организме человека кадмий в основном накапливается в почках и

печени, причем его повреждающее действие наступает тогда, когда

концентрация этого химического  элемента в почках достигнет 200 мкг/г.

Признаки данной болезни  фиксируются во многих регионах земного  шара, в окружающую среду поступает  значительное количество соединений кадмия. Источниками являются: сжигание ископаемого  топлива на ТЭС, газовые выбросы  промышленных предприятий, производство минеральных удобрений, красителей, катализаторов и т.д. Усвоение — всасывание водно-пищевого кадмия находится на уровне 5 %, а воздушного до 80 %.По этой причине содержание кадмия в организме жителей крупных городов с их загрязнённой атмосферой может быть в десятки раз больше, чем у жителей сельской местности. К характерным «кадмиевым» болезням горожан относятся: гипертония, ишемическая болезнь сердца, почечная недостаточность. Для курящих (табак сильно аккумулирует соли кадмия из почвы) или занятых на производстве с использованием кадмия к раку легких добавляется

эмфизема легких, а для некурящих — бронхиты, фарингиты и

другие заболевания органов  дыхания.

Болезнь «юшо» — отравление людей полихлорированными

бифенилами (ПХБ). Известна в Японии на производстве по очистке рисового масла в продукт попали бефинилы из холодильных агрегатов. Потом отравленное масло поступило в продажу в качестве корма для животных. Сначала погибло около 100 тыс. кур, а вскоре у людей появились первые симптомы отравления. Это выразилось в изменении цвета кожи, в частности потемнения кожи у детей, рожденных от матерей которые пострадали от отравления ПХБ. Поздней были обнаружены тяжелые поражения внутренних органов (печени, почек, селезёнки) и развитие злокачественных опухолей.

Применение некоторых  видов ПХБ в сельском хозяйстве  и здравоохранении в некоторых  странах с целью борьбы с переносчиками  инфекционных заболеваний привело  к их накоплению во многих видах  сельскохозяйственной продукции, таких  как рис, хлопчатник, овощи.

Некоторое количество ПХБ  поступает в окружающую среду  с выбросами мусоросжигательных заводов, что представляет опасность  для здоровья

городских жителей. Поэтому  в некоторых странах ограничивают применение

ПХБ.

Болезнь «желтые  дети» — болезнь появилась в результата уничтожения межконтинентальных баллистических ракет, что привело к выбросу в окружающую среду токсичных компонентов ракетного топлива: НДМГ (несимметричный диметилгидразин или гентил) и азотный тетраоксид, оба относятся к первому классу опасности. Эти соединения весьма токсичны попадают в организм человека через кожу, слизистые, верхние дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт.

В результате начали рождаться  дети с выраженными признаками желтухи. В 2-3 раза выросла заболеваемость новорожденных. Возросло число новорожденных детей в поражением центральной нервной системы. Возросла детская смертность.

Из за выброса этих веществ появились кожные «ожоги» — гнойничковые

заболевания которые могут появиться после купания в местных реках, похода в лес, непосредственного контакта обнажённых участков тела с почвой и др.

«Чернобыльская  болезнь» — вызывается воздействием радионуклидов на организм человека, выброшенных в результате взрыва четвёртого реактора Чернобыльской АЭС. Выброс радиоактивных веществ составил 77 кг.[1] Площадь загрязнения составила около 160 тыс. км², от радиации пострадало около 9 млн. человек.

В состав радиоактивных осадков  вошло около 30 радионуклидов таких  как: криптон-85, йод-131, цезий-137, плутоний-239. Более опасным из них оказался йод-131, с небольшим периодом полураспада. Этот элемент попадает в организм человека через дыхательные пути, концентрируясь в щитовидной железе.

У местного населения отмечались симптомы «Чернобыльской болезни»: головная боль, сухость во рту, увеличение лимфоузлов, онкологические опухоли гортани  и щитовидной железы. Также в районах  пострадавших от аварии на Чернобыльской  АЭС повысилась заболеваемость сердечно- сосудистой

системы, участились вспышки  различных инфекций, значительно  снизились

показатели рождаемости.

Частота мутаций среди  детей увеличилась в 2,5 раза, аномалии встречались у каждого пятого новорожденного, примерно треть детей  рождались с нарушениями психики.

Летучие органические соединения (ЛОС) — это химические субстанции, которые поднимаются в атмосферу при распылении краски, при испарении растворителей, соединяясь с окисью азота и озоном. Озон является основным компонентом смога. Летучие органические соединения (ЛОС) — те элементы в емкостях с красками, которые испаряются. Если пигмент и связующие (смолы) затвердевают, образуя на поверхности пленку, то ЛОС в данном случае являются химические растворители. Растворитель — общее обозначение всех материалов в краске, которые позволяют смеси сохраняться в жидком виде; лак содержит свой разбавитель, эмаль и уретановые краски — восстановитель. Каждый галлон краски может содержать до 90% растворителя. Разжижители и восстановители на 100% состоят из растворителя.

В таких штатах как Калифорния, Нью-Йорк, Техас и  Нью-Джерси были приняты новые законы, сокращающие использование местными компаниями ЛОС, включая магазины автокраски. В дополнение к требованию оснащения  магазинов высокотехнологичными камерами окраски с вентиляционными системами, закон настаивает на наличии специальной  фильтрующей системы, которая бы сжигала или уничтожала другим образом летучие органические соединения (ЛОС).

Чтобы сократить  попадание в атмосферу летучих органических соединений (ЛОС) при распылении, многие компании, такие как DeVilbiss, разработали объемные установки распыления краски при низком давлении (HVLP). Эти установки способны выпускать 64 ф³/м (кубический фут в минуту) воздуха при 5 ф/д² (фунт на квадратный дюйм). Они также прогревают воздух приблизительно до 90° по Фаренгейту. Такие системы способны снизить расход лакокрасочных материалов на четверть.

Компании, выпускающие  краски направили все усилия своих  лабораторий на разработку новых  видов красок, которые содержали  бы в себе минимальное количество летучих органических веществ (ЛОС), испаряющихся ежедневно в атмосферу. С переменным успехом были разработаны краски на водной основе, но исследования будут продолжаться до тех пор, пока не будут изучены все возможные варианты. Боб Инглис, директор департамента новых разработок компании BASF- Refinish, сказал: «К 1992 году мы придем или к твердой системе или к воде. Как это вижу я, скорее всего это будет краска на водной основе базового слоя, высокоплотная одноступенчатая система окраски, плотная базовая основа и прозрачные краски. Так как все варианты лаков уже были придуманы и невозможно уменьшить в них содержание летучих органических веществ (ЛОС) до диктуемого новыми законами уровня, то производителям придется постепенно сокращать их производство, а магазинам принять этот факт».