Ртуть та інші... Дія хімічних елементів на організм людини

Ртуть та інші… Дія хімічних елементів на організм человека

Наталья Лавыгина, студентка групи Р- 903 факультету геології і природокористування інституту інженерної та соціальній екології ДВГТУ.

В результаті забрудненій довкілля, і навіть у разі порушення технологічної обробки чи умов зберігання ЕВР у харчові продукти можуть з’явитися токсичні речовини. Їх називають забруднювачами. До до їх числа ставляться і токсичні елементи. Вони названі у міжнародних вимогах, пропонованих до харчових продуктів об'єднаної комісією ФАО (Продовольча організація ООН) і ВООЗ (Всесвітня організація охорони здоров’я), у документі під назвою «Кодекс алиментариус ». Відповідно до цим документом і найбільш важливими в гигиеническом контролі продуктів харчування є вісім елементів — ртуть, свинець, кадмій, миш’як, мідь, цинк, олово і залізо. У нашій країні цей перелік включають також нікель, хром, селен, алюміній, фтор і йод. Найбільшу небезпека серед усіх перелічених елементів представляють ртуть, свинець і кадмий.

Накопление хімічних елементів у внутрішні органи людини призводить до розвитку різноманітних захворювань. З елементів найбільше людини накопичуються кадмій, хром — в нирках, мідь — в шлунково-кишковому тракті, ртуть — у центральній нервовій системі, цинк — в шлунку, руховому апараті, миш’як — в нирках, печінки, легких, серцево-судинної системі, селен — в кишечнику, печінки, нирках, берилій — органів кровотворення, нервовій системі.

Ртуть Hg (Hydrargyrum — рідке срібло) за своїми властивостями різко відрізняється з інших металів: в нормальних умов ртуть перебувати у рідкому стані, має дуже слабким спорідненістю до кисню, не утворює гидроксидов. Це високотоксичний, кумулятивний (т. е. здатний накопичуватися в організмі) отрута. Вражає кровотворну, ферментативну, нервову системи та нирки. Найбільш токсичні деякі органічні сполуки, особливо метил-ртуть. Ртуть належить до елементів, які у навколишньому середовищі і живих організмах, зміст їх у людини становить 13 мг .

Кодексным комітетом об'єднаної комісії ФАО і ВООЗ встановлено тижнева безпечна доза присутності загальної ртуті - 5 мкг, т. е. п’ять мільйонних часткою грама (!) на кожен кілограм маси людського тіла. Припустима концентрація металевої ртуті повітря — 0,0001 мг однією літр. Що ж до метилртути, що його частка ще менша — всього 3,3 мкг/кг маси тіла. Метилированная форма ртуті через більшої розчинності в жирах швидше проходить через біологічні мембрани проти неорганічної ртуттю. Наприклад, метилированная ртуть легше проникає через плаценту, у результаті впливає на що розвиваються ембріон і плід. Виявлено випадки високої концентрації метилртути у крові новонароджених, тоді як вміст ртуті в материнської крові відповідало нормі.

При вступі до організм із довкілля ртуть розподіляється органах і субклеточным структурам. У організмі ртутні сполуки пробираються у різні органи влади й тканини, але найбільше їх виявляють у крові, печінки, нирках та головному мозку. У клітинах спостерігається нерівномірний розподіл ртуті: 54% накопичується в розчинній фракції, 30% - у ядерній, 11% - в мітохондріальній, 6% - в микросомальной .

В крові знижується кількість еритроцитів, у печінці і нирках розвиваються дегенеративні зміни. У шлунково-кишковому тракті виникають сильні запальним процесам. При гострому отруєння ртутними сполуками відзначаються характерний металевий смак в роті, слинотеча, біль у яснах, зубах, животі, рідкі виділення з шлунка, містять кров. Надалі внаслідок враження нирок настає повне припинення сечовиділення, в організмі накопичуються шкідливі речовини, посилюючі тяжкий стан, що зумовлює смертельного кінця через 5−6 днів, котрий іноді раніше.

Выделение ртуті з організму здійснюється різними шляхами, але йому дуже повільно: через шлунково-кишкового тракту (18−20%), нирками (40%), слюнными залозами (20−25%) і т.д.

Некоторые сильнодіючі сполуки ртуті - гранозан, меркуран та інші - тривале час використовували як обеззараживающих коштів, наприклад для протравляння насінь. Хлорид ртуті (II) HgCI2, чи сулему, застосовували для дезінфекції медичного інвентарю, лабораторного посуду, поверхового знезараження шкіри. Природно, що заодно не виключені бувало влучення їх у організм. Використовували розчини концентрацією від 1:1000 до 1:5000. Проте сублімуйте навіть у таких низьких концентраціях дуже токсична, надає повреждающее дію на тварини тканини, має коррозионными властивостями. Зараз застосування сулеми для дезінфекції суворо обмежена. Ефективнішими і менше токсичними виявилися деякі органічні сполуки ртуті. Для зовнішнього застосування рекомендовані, наприклад, нітрат фенилртути і амидохлорид ртуті. Останній застосовують у вигляді 10%-й мазі під час лікування ран і грибкових поразок шкіри. Слід пам’ятати, що «застосування будь-яких ртутних препаратів вимагає суворого дотримання правил обережності, оскільки ртуть здатна проникати у організм, і через шкіру.

Как ж таки влучає до нас ртуть? Найбільш різними шляхами. Приміром, під час виробництва хлору електролітичним методом можливо освіту стічних вод мовби, забруднених хлором, ртуттю і його солями. Присутність у таких водах ртуті навіть у мізерно малих концентраціях (менш 0,001%) сприяє придушення та повного припинення у яких всіх біологічних процесів. Це неможливою очищення води з полів зрошення, на спорудах штучної біологічного очищення й у природних водоймах. Ртутні сполуки, сбрасываемые в водойми, мають властивість накопичуватися у риб, зазвичай пропорційно її віку й розміру. Особливо велике вміст ртуті в хижих рибах. У цьому метил-ртуть в рибах становить від 50 до 90% загальної ртуті, а кулінарна теплова обробка знижує вміст ртуті у риб тільки 20%. Як то кажуть, інформація для роздумів нічого для будь-якого і кожного.

Иногда джерелом підвищеного змісту ртуті продукти стає зерно, оброблене ртутьорганическими препаратами, зокрема вже згадуваним гранозаном. Этилмеркурхлорид, є чинним речовиною гранозана, має великий стійкістю, унаслідок чого помилкове використання протравленого їм збіжжя чи продуктів із нього для харчових чи кормових цілей можуть призвести до важким отруєнням навіть чимало часу саме його переробки. Токсичність збіжжя у цьому випадку зберігається після багаторазового промивання їх у воді.

Из рослинних продуктів ртуті найбільше міститься у какао-бобах, а отже, й у шоколаді (до 0,1 мг/кг), виготовленому з їхньої основі.

Свинец Pb одна із дуже поширених у оточуючої середовищі токсичних елементів, у зв’язку з ніж його надлишку на організм людини вивчено найбільш докладно.

Свинец незамінний у багатьох галузях промисловості. Виготовлення акумуляторів для автомобілів, використання містять свинець сплавів в типографському справі, виробництво кабелів і ще галузі промисловості є споживачами цього елемента. Професійні отруєння свинцем людей, що працюють у цих галузях, відбуваються у основному шляхом інгаляції. Випадки гострого отруєння, у час трапляються нечасто.

Хронические отруєння спостерігаються при вдиханні повітря із високим вмістом свинцю (наприклад, вихлопні гази), і навіть на час вступу з їжею і питної води невеликих кількостей свинцю протягом багато часу. При хронічних отруєння відзначається загальна слабкість, блідість шкірних покровів, біль у животі, «свинцева облямівка «з обох боків ясен, анемія, порушення функцій нирок. Відзначено також зниженні розумових здібностей, агресивна поведінка і інші симптоми. Встановлено, що хронічна інтоксикація настає за місячного споживання 1−8 мг свинцю на добу.

Свинец, подібно ртуті, має кумулятивными властивостями. Цілком Зайнятий свинець міститься у крові та інших рідинах організму, накопичується в кістках як нерозчинних трехосновных фосфатів. Свинець, отложившийся в кістках як нерастворимого сполуки, не надає безпосереднього отрутного дії. Проте під впливом певних умов запаси їх у кістках стають мобільними, свинець перетворюється на кров, і може призвести до отруєння навіть у гострої формі. До чинників, що його мобілізації свинцю, ставляться підвищена кислотність, недолік кальцію в їжі, зловживання спиртними напоями. У цьому світлі сказаного дуже мабуть, що з нас є носіями свинцю і лише прийняти правильне функціонування організму, раціональна дієта перешкоджають отруєнням.

Выделение свинцю з організму відбувається після травний тракт нирки, причому підвищений вміст свинцю в сечі (більш 0,05 мг/л) слугує однією з показників отруєння свинцем. Встановлено виділення свинцю і з жіночим молоком.

Исследованиями, проведеними США, доведено, що у значною мірою ризику свинцевого отруєння піддаються діти, особливо молодого віку. Це тим, що дитячий організм сорбує до 40% поглиненої з їжею свинцю, тоді як організм дорослої людини — лише від 5 до 10%.

Каким самим чином свинець потрапляє до нас із їжею? Наприклад, в консервованих в металевої тарі плодоовочевих продуктах зміст свинцю може збільшуватися удесятеро проти природним рівнем.

В основному підвищення змісту свинцю зокрема у консервах, поміщених у збірну бляшану тару, яка кріпиться збоку і з кришкою припоем, що містить певну кількість свинцю. На жаль, пайка який завжди буває якісна (утворюються бризки припоя). І, хоча консервні банки ще додатково покривають спеціальним лаком, це завжди допомагає. Є випадки, щоправда досить рідкісні (всього 2%), як у консервах з цього тари накопичується, особливо якщо зберіганні, до 3 мг/кг свинцю, що вони небезпечна здоров’ю. Через це продукти збірної бляшаний тарі категорично не рекомендується зберігати понад п’ять років.

Нельзя зберігати і приготовляти їжу в декоративної порцелянової чи керамічної посуді (т. е. в посуді, настановленим прикраси, але з для їжі), оскільки часто-густо глазур, особливо жовтого і червоного квітів, містить солі свинцю і кадмію (про неї йтиметься далі), які легко переходить до їжу.

Мощным джерелом влучення свинцю у організм людини і питна вода. Доведено, що коли підвищення змісту свинцю у питній воді обумовлює, зазвичай, збільшення його концентрації у крові. Нині як гігієнічного нормативу затверджена гранично припустиму концентрацію (ГДК) свинцю в питну воду лише на рівні 0,03 мг/л.

Комитет експертів ФАО і ВООЗ встановив, що припустимий щотижневий прийом свинцю для людини становить 3 мг. Це базується на даних про токсичності для дорослих людей на припущенні, що поглинається лише 10% прийнятого з їжею свинцю. Встановлена величина не належить до грудним та маленькою дітям, оскільки відома ступінь негативного впливу свинцю з цього вікову групу. ГДК свинцю повітря як і, як й у ртуті, становить 0,003 мг/м3.

Особенно небезпечні в людини отруєння, викликані органічним з'єднанням свинцю — тетраэтилсвинцом Pb (C2H5)4, що є маслянисту безбарвну рідина зі специфічним різким запахом, більш токсичну, ніж сам свинець. Тетраетилсвинець, доданий в бензин у кількості 0,1% підвищення його октанового числа, при згорянні моторних палив викидається у повітря. Він легко потрапляє у грунт, і забруднює харчові продукти, тому продукти сільського господарства, вирощені вздовж автострад, містять більша кількість свинцю. Залежно від інтенсивності руху небезпечна зона може сягати від 10 до 500 м. Вздовж доріг слід вирощувати лише лісові породи дерев. Проте з цією іноді нехтують і найчастіше вздовж доріг висаджують плодові дерева, що дають забруднені свинцем плоди.

Прекрасный приклад щодо боротьби з забрудненням продуктів показала Данія. Свідченням тому вже кілька років заборонили використання у автомобілях етилірованого бензину, і природний рівень свинцю в основних овочевих продуктах (картопля, моркву, цибулю) скоротився в 2−3 разу. У зміст свинцю продукти з 1970 по 1980 р. знизилося приблизно 10 раз, що пов’язане із запровадженням жорстких нормативів на вихлопні гази та дійових методів контролю.

Как убезпечитися від свинцю? Запам’ятайте кілька практичних рад. Не збирайте гриби в міських скверах і їжте плоди з фруктових дерев, що стоять вздовж автострад, не перебуваєте довго тут великого міста, коли ним нависає хмару вихлопних газів.

Здесь доречно зауважити, що у низці країн — США, ФРН, Фінляндії та інших — проводяться планомірні (за літами) дослідження змісту важких металів в об'єктах довкілля різних регіонів і особливо областей із високим промислової активністю. Отримані дані обробляють з допомогою комп’ютерів, становлять спеціальні карта народження і виходячи з їх розробляють практичні рекомендації з розміщення сільськогосподарських культур і по переробці харчового сировини.

Кадмий Cd — елемент високої токсичності. У певних умов іони кадмію, володіючи великий рухливістю у ґрунтах, легко переходить до рослини, накопичуються у яких і далі вступають у організм тварин і людини.

Исследования, проведені на тварин різних рівнів організації - від мікроорганізмів до ссавців, — показали, що солі кадмію мають мутагенними і канцерогенні властивості і представляють потенційну генетичну небезпека.

Кадмий блокує роботу низки важливих для життєдіяльності організму ферментів. Крім цього він уражає печінку, нирки, підшлункову залозу, може викликати эмфизему і навіть рак легких. Шкідливість кадмію погіршується його виняткової кумулятивностью. У зв’язку з цим навіть за незначній кількості що надходить елемента його вміст у нирках чи печінки може кілька днів досягти небезпечної концентрації. Кадмій погано виводиться, і південь від 50 до 75% його від який потрапив кількості утримується в організмі.

Наиболее типовим проявом отруєння кадмієм є порушення процесів поглинання амінокислот, фосфору і кальцію в нирках. Після припинення дії кадмію ушкодження, викликані його дією в нирках, залишаються необоротними.

Учеными доведено, що порушення процесів обміну в нирках можуть призвести зміну мінерального складу кісток. Слід зазначити, що у токсичність кадмію впливає зміст цинку у харчових продуктах. При достатньому вступі цинку в організм токсичність кадмію знижується.

Содержание кадмію в рослинних продуктах залежить від дози добрива полів суперфосфатом. Надлишок суперфосфату змивається дощами у ріку. Туди ж несуть його й грунтові води.

Другой могутній джерело кадмію — стічні води гальванічних цехів і виробництв.

Кадмий може з’явитися в консервному виробництві під час використання бляшаний тари (з'єднання деталей якій здійснюється пайки) у разі порушення технології пайки, застосуванні випадкових припоев чи неякісних покриттів.

Кадмий може накопичуватися у печінці риб до дуже значної кількості. Встановлено і велика утримання її в устрицях. Він може накопичуватися й у печінки тварин…

ФАО і ВООЗ встановили йому граничну безпечну дозу — 6,7−8,3 мкг/кг.

Мышьяк As — хімічний елемент із групи неметаллов, міститься у невеликих кількостях переважають у всіх тварин і звинувачують рослинних організмах. Миш’як — високотоксичний кумулятивний отрута, який вражає нервову систему. Потрапляє миш’як з їжею і накопичується головним чином печінки, селезінці, нирках та крові (в еритроцитах), і навіть волоссі і нігтях.

Этот факт використовують у судової медицини щодо аналізу волосся і нігтів при підозрі на отруєння миш’яком. Виділяється миш’як з потім, сечею та інші продуктами обміну речовин. Смертельна доза — 200 мг. Хронічна інтоксикація спостерігається за місячного споживання 1−5 мг на добу. При гострому отруєння симптоми його зазвичай наступають через 20−30 хв. У цьому спостерігаються різко виражені ознаки розлади шлунково-кишкового тракту, почуття жару і металевого смаку в роті. Зазначається різка загальна і серцева слабкість, різке зниження кров’яного тиску, непритомність. Нерідко отруєння закінчується смертю. Якщо постраждалого вдається вивести ринок із важкого стану, в нього спостерігаються гноблення центральної нервової системи, виснажливі біль у кінцівках. ФАО і ВООЗ встановлено тижнева безпечна доза — 5 мкг/кг маси тіла. Для токсичних неорганічних сполук миш’яку встановлено норма 2 мкг/кг маси тіла на добу, т. е. 138 мкг на добу в людини масою 69 кг.

Поступая з шлунково-кишкового тракту, миш’як й різні мышьяковистые сполуки швидко поглинаються тканинами організму, особливо печінкою. Токсичне дію миш’яку пов’язана з порушенням їм окисних процесів в тканинах унаслідок блокади низки ферментних систем організму. Найбільш швидко під впливом миш’яку руйнується нервова тканину.

Долгое час миш’як вважався класичним отрутою, і це призвело до постійному посилення його ГДК. У багаторічних дослідах на тварин щодо нестачі миш’яку спостерігалися кількаразові випадки раптової смерті від серцевої недостатності. З іншого боку, дефіцит миш’яку викликає затримку зростання тварин і звинувачують деформацію їх кінцівок.

Медики встановили, що у малих кількостях миш’як надає сприятливий дію на організм людини: покращує кровотворення, підвищує засвоєння азоту NO та фосфору, обмежує розпад білків і послаблює окисні процеси. Ці властивості миш’яку використовуються щодо призначення з лікувальною метою мышьяковистых препаратів. Неорганічні препарати (розчин арсената (III) натрію, арсенистий ангідрид та інших.) призначають при виснаженні, недокрів'ї, деяких шкірних захворюваннях. У зуболікарської практиці застосовують пасту з мышьяковистым ангідридом («білий миш’як »). Органічні препарати миш’яку застосовуються під час лікування поворотного тифу, малярії та інших інфекційних захворювань.

Медь Cu у певних кількостях необхідна для нормального функціонування людини і тварин. Клінічна практика показала, що у ряді випадків виникнення анемії в людини було з недоліком міді в продуктах харчування. Добова потреба дорослої людини у міді, за даними ВООЗ, визначається 2−5 мг чи 30 мкг/кг маси тіла. Максимально дозволене добове надходження — 50 мкг/кг.

Лишь невелику частину міді в людини перебуває у вигляді вільних іонів, основна ж його частина пов’язана як комплексних сполук з білками. Основним білком, що містить мідь, є церулоплазмін. Мідь входить до складу низки важливих ферментів, що у окисно-відновних реакціях, — цитохромоксидазы, аминооксидазы та інших.

Однако в надлишкових кількостях мідь надає токсично впливає. Влучаючи в організм із їжею, яка містить понад 50 мкг/кг, спостерігаються характерні ознаки отруєнняметалевий смак в роті, неприборкана блювота, біль у животі. При вступі до менших кількостях мідь накопичується у печінці, що викликає фізіологічні розлади в організмі - нудоту, блювоту, шлункову біль.

Некоторые сполуки міді грають роль каталізаторів окисних процесів у харчових продуктах. З іншого боку, ряд сполук міді руйнують вітаміни З повагою та А, погіршують органолептичні показники, сприяють освіті токсичних продуктів окислення ліпідів. У результаті відзначених властивостей допустимі норми змісту міді продукти встановлюють часто нижче норм, певних по токсикологічним показниками.

Как потрапляє у наш організм мідь? Найчастіше знов-таки через стічні води хімічних і фармацевтичних виробництв. Наприклад, під час виробництва вітаміну В2 в стічних водах міститься 65 мг/л міді. Щоправда, зараз вчені Інституту органічної хімії їм. Н. Д. Зелинского РАН розроблений метод очищення стоків, що знижує вміст у них міді з 65 до 0,15 мг/л.

Цинк Zn — елемент, необхідний нашому організму. Потреба людини у цинке вдесятеро більше, ніж у міді. Доведено, що цинк є компонентом майже 80 ферментів. До таких ферментам ставляться полімери нуклеїнових кислот, лакта-, алкогольі ретинолдегидрогеназы, і навіть фосфатаза, протеази та інші. Дефіцит цинку виявляється у різних симптоми, пов’язаних із порушенням функцій названих ферментів.

Следствием нестачі цинку в харчуванні є уповільнений зростання дітей і підлітків і важке загоєння ран. З численних досліджень ВООЗ запропонована добова доза споживання цинку з їжею дорослої людини — 22 мг.

Различие між необхідною кількістю споживаного з їжею цинку та її токсичним рівнем дуже багато.

По даним ВООЗ, критичний сверхдопустимый межа надходження цинку у організм людини становить 200 мг на добу.

Цинк погано всмоктується і допомагає переважно місцеве дражливе дію на слизову шлунка. Симптоми отруєння з’являються нас дуже швидко (від кількох основних хвилин до 2−3 годин) після вступу цинку і проявляються у вигляді нудоти, блювоти, розлади шлунка. Діти чутливіші до отруєнню цинком, ніж дорослі.

Олово Sn — елемент середньої токсичності. Спостерігалися випадки масового отруєння за місячного споживання різних соків із вмістом олова 300−500 мг/кг. У консервованих продуктах, особливо у присутності нітратів, зміст олова через бляшаний корозії якщо зберіганні може сягнути величини, небезпечну здоров’я.

Железо Fe — необхідний елемент у житті. Воно задіяно у процесах кровотворення, бере участь у освіті гемоглобіну. Залізо також входить до складу ферментів пероксидази і каталази, є невід'ємною складовою цитохромной системи організму, бере участь у процесі дихання. Залізо є у людини у кількості 4−5 р. Недолік їх у раціоні призводить до тяжкого душевного захворювання — залізодефіцитної анемії (низький гемоглобін, недокрів'я).

Дефицит заліза нерідко практикується в людей, використовують для харчування хліб, переважно з млива вищого гатунку, що містить мало заліза. Слід взагалі враховувати, що зернові продукти багаті фосфатами, що утворюють з залізом труднорастворимые сполуки, погано усваивающиеся організмом людини. Адже з зернових продуктів засвоюється людиною всього 5−10% заліза, тоді що з м’ясних до 30% цього елемента. Інакше кажучи, люди, страждають залізодефіцитної анемією, повинні споживати більше м’яса. Добова потреба у залозі становить 12−15 мг.

Осведомленность населення про залізодефіцитної анемії призвела до популярності та перетворення широкому використанню препаратів і харчових добавок, містять залізо. Проте слід пам’ятати, що надлишковий прийом таких залізовмісних речовин може викликати важку інтоксикацію, особливо в дітей (гемохроматоз). При гемохроматозе порушуються механізми, обмежують всмоктування заліза. Через війну залізо розподіляється і накопичується переважають у всіх органах, особливо у печінці та підшлункову залозу. У цьому сенсі виникають порушення у роботі печінки (цироз), розвивається цукровий діабет, серцева недостатність та інші так само неприємні хвороби. Залізо стає небезпечним за місячного споживання його 200 мг щодня.

Железо окисляє харчові продукти набагато більше, ніж мідь, та її надлишок продукти псує їхній зовнішній вигляд та смак. У зв’язку з високої окислительной здатністю заліза його зміст, як і міді, продукти нормують нижчому рівні, ніж потрібно по токсикологічним властивостями.

Предположение у тому, що нікель Ni грає певну роль життя, досі грунтувалося з його присутності живими тканинах, на зв’язуванні з ?-глобулином плазми та її здатності активізувати деякі ферменти в організмі. Сьогодні є думка, що дози 0,3−0,6 мг/сутки необхідні людини, і навіть отримані переконливі докази життєву необхідність нікелю для тваринного організму.

Признаки недостатності нікелю завжди були аналогічними: затримка зростання, зниження рівня гемоглобіну, зміна зовнішніх покровів. У той самий час є повідомлення про канцерогенних властивості нікелю та її похідних.

Безусловно доведено незамінність трехвалентного хрому Cr (зміст якого переважає над іншими його формами продукти харчування) у процесах обміну вуглеводів, ліпідів, утилізації глюкози в організмі. Хром посилює ефект дії інсуліну в периферичних тканини організму людини. Дефіцит хрому проявляється в піддослідних тварин гнобленням розвитку і ознаками порушення обміну глюкози, що зумовлює розвитку симптомів діабету.

Хром та його сполуки широко використовують у сучасної промисловості - при хромировании металевих виробів, виробництві скла і порцеляни, на шкіряних, текстильних, хімічних та інших підприємствах. Сам хром та її двухвалентные сполуки малотоксичны. Найбільш отруйні сполуки шестивалентного хрому. Вони характеризуються такою, що прижигающим дією на слизові оболонки, та шкіру, викликаючи їх виразки. Хром, вступаючи через дихальні шляху й шкіру, може накопичуватися у печінці, нирках, ендокринних кайданах. На відміну від цинку і міді хром надто повільно виводиться з організму.

При незначних концентраціях хрому повітря виникає роздратування слизової оболонки верхніх дихальних шляхів, що викликає нежить, лоскіт у горлі, сухий кашель. За більш високих концентраціях можуть з’явитися кровотечі з носа і навіть руйнація носовій перегородки. Поруч із специфічним дією на слизові оболонки сполуки хрому мають общетоксическим дією, вражаючи шлунково-кишкового тракту. Хронічні отруєння хромом супроводжуються головним болем, схудненням, поразкою нирок. Організм набуває велику схильність до запальним і язвенным змін шлунково-кишкового тракту і катаральному запаленню легких.

По сучасним даним, токсично впливає надлишку селену Se проявляється у порушенні їм обміну сірки в організмі. Селен витісняє сірку з серосодержащих амінокислот — метіоніну, цистину та інших. Поруч із негативне дію надлишку селену залежить від властивого йому хімічного спорідненості з гемоглобіном. Селен порушує функції гемоглобіну знижує рівень тканинного дихання в організмі. Є повідомлення про канцерогенних властивості селену в людини і тварин.

Алюминий Al — елемент, що з недавнього часу виявляє неприємні в людини властивості. Наприклад, проведені у Англії дослідження показали наявність зв’язок між змістом алюмінію питну воду й хворобою Альцгеймера (дегенерація нервових клітин). Інші дослідження свідчать — при зберіганні або тепловий обробці продуктів, особливо кислих, в алюмінієвої тарі зміст цього елемента може збільшитися у яких майже двічі. Втім, хороші господині будь-коли солять капусту в алюмінієвої посуді, і це досвід слід враховувати.

При нестачі фтору F в людини розвивається карієс зубів. Надлишок фтору викликає знебарвлення, поява плям і підвищену крихкість зубної емалі. Загальна цього елементі становить близько 3 мг/сутки. Основне ньому надходить із водою. Надходження фтору може коливатися в межах, залежно від регіону та змісту їх у питну воду. Організм захищається від потенційно токсичних кількостей фторидів шляхом збільшення його виведення з сечею і відкладення в кістках. Надлишок фтору в кістках можна з віком спричинить їх кальцификации і решти небажаним склеротическим змін. Надлишок фтору в питну воду призводить до такому захворювання, як ендемічний флюороз, у якому уражаються печінку, нирки й центральна нервова система. Така ж поширена хвороба, як карієс, є наслідком концентрації фтору у питній воді нижче оптимальної. Механізм дії фтору на організм обумовлений освітою його комплексних сполук з кальцієм, на магній та інші елементами — активаторами ферментних систем. Гнітюче дію фтору на ферменти призводить до того, що може бути «конкурентом номер один «в синтезі гормонів щитовидної залози і, отже, проводити її функцію. У результаті про який вплив фтору при комплексному вступі до організм отримано, що безпечне комплексне добове надходження фтору у організм людини становить близько чотирьох мг/сут.

Иногда фтор в значних кількостях може накопичуватися продукти рослинного походження, тому так необхідний контролю над продуктами.

Йод I входить до складу рослинних і тварин організмів у великих чи менших кількостях. Надходить з їжею, водою і повітрям. Близько моря добова потреба у йоді (100−150 мкг) частково може задовольнятися з допомогою йоду, що міститься повітря. Всмоктавшись, йод впливає на загальний обмін речовин, посилюючи окисні процеси, і особливо у функцію щитовидної залози. Йод є складовою основного гормону щитовидної залози — тироксину.

При нестачі йоду серед населення, що у районах, де вміст їх у грунті, воді, повітрі, отже, продукти харчування снижено, зменшується освіту тироксину, унаслідок чого порушуються нормальні процеси обміну речовин. У цьому нерідко розвивається ендемічний зоб («зобна хвороба »), що виявляється місцевими (збільшення щитовидної залози) і загальними змінами у організмі. З загальних змін часом трапляється підвищення функції щитовидної залози, надлишкове виділення гормонів, що може спричинити до так званої «базедової хвороби ». У цьому спостерігається освіту дифузійного зоба, витрішкуватість, розлад серцевої діяльності, похудание, підвищення нервно-психической збуджуваності. Але найчастіше відзначається зниження активності залози, яка також супроводжується порушенням обміну речовин і призводить до гальмування зростання, розумового розвитку, зниження психічної активності.

При підвищеної функції щитовидної залози запровадження малих доз йоду (микройода) надає сприятливий дію на організм. Щоб запобігти недостатності йоду в місцевостях з у населення эндемического зоба ще стародавні китайці, єгиптяни, індіанці використовували у їжу морські водорості, багаті йодом. Нині широко використовуються різні йодные препарати, у цьому числі рекомендується заміна звичайній кухонної солі на йодовану (10 р йодида калію на 1 т солі).

Из групи галогенів йод має найбільшої антимікробної активністю і дуже застосовується у вигляді 2%-й спиртової настойки для дезінфекції й припікання ран, забитих місць та інших ушкоджень.

Однако при необережному зверненні може відбутися отруєння парами йоду чи отруєння прийому всередину. При вдиханні парів йоду з’являються кашель, нежить, різь у власних очах, слюноі сльозотеча, біль голови. Ці явища швидко проходять після вмивання водою і провітрювання приміщення. При випадковому прийомі настойки йоду всередину відчувається неприємний смак в роті, біль у животі, нудота, блювота. Потерпілому треба дати молоко, сире яйце, крохмальний кисіль. Йод добре нейтралізується питної води.

* * *

Многочисленными дослідженнями, проведеними протягом останніх 10−15 років у країнах Європи, Азії, Африки і навіть Австралії, безумовно доведено, що ступінь забруднення важкими металами і токсичними елементами рослин — зерна, овочів, плодів, кормів для всіх видів звірів, отже, продуктів рослинного й тваринного походження — прямо пов’язана з утриманням в навколишньому середовищі, т. е. в грунті, повітрі, або воді. І способи боротьби з токсичними речовинами бувають часом дуже оригінальними.

Например, голландські вчені використав екологічних цілях прісноводних мідій (звичайних річкових черепашок), які харчуються забруднюючими воду речовинами. Мережі, «оброслі «мідіями, встановлюють перед стінами водоймищ і шлюзами, що вони грали роль своєрідних фільтрів очищення води від токсичних речовин і тяжких металів. Принаймні «збагаченняраковин шкідливими речовинами мережі періодично вживають нові.

Что саме стосується працівників харчової галузі, їх завдання — постійно контролювати харчове сировину й готової продукції, щоб забезпечити випуск нешкідливих для здоров’я продуктів.

Химические елементи поширені в земної корі нерівномірно, що зумовлює їх природному браку чи избытку у тих чи інших районах. І це на свій чергу обумовлює відповідні реакції організмів, виникнення мутацій й багато іншого, оскільки мікроелементи і мінерали дуже важливі у розвиток різних життєвих форм. Метали, що поглинаються організмами, можуть бути активизаторами дії ферментів (цинк, залізо) чи, навпаки, інгібіторами (кадмій, нікель). Іони кальцію беруть участь у передачі нервових імпульсів, регулюють тонус серцевої м’язи. Залізо, мідь, магній поруч із вітамінами групи У необхідні освіти еритроцитів. Кальцій і фосфор грають виняткову роль мінералізації кісток і зубів.

Дисбаланс хімічних елементів стає причиною багатьох хвороб людини. Йододефицит, наприклад, призводить до эндемическому зобу. Ця хвороба зустрічається на рівнинах тропічних областей Африки та Південної Америки, Східної Європи. У Росії її районами зобной эндемии є верхів'ях Волги, Урал, Кавказ, Алтай, Прибайкалля, Далекий Восток.

Таблица 1. Заболеваемость дітей від 0 до 14 років залежно від наявності зоба (на 1000 детей) Классы, группы хвороб Діти зі збільшеною Діти із нормальною щитовидної щитовидної залозою залозою.

Инфекционные хвороби 2,6 1,3.

Болезни ендокринної системи, порушення обміну речовин і імунітету, зокрема ожиріння 26,4 20,83.

Психические розлади 77,8 66,4.

Болезни нервової системи та органів почуттів 44,9 39,1.

Болезни системи кровообігу 2,6 1,3.

Болезни органів дихання 476,3 238,3.

Болезни органів травлення 328,5 224.

Болезни кістково-м'язової системи та сполучної тканини 190 63,8.

Эндемический зоб особливо дуже небезпечна дітей, бо в його зростає рівень поширення більшості соціально значущих захворювань (табл. 1). Крім клінічно окреслених хвороб діти з зобом може мати підвищену чутливість до холоду, сухість шкіри, ламкі волосся і нігті.

На тлі йодної недостатності і эндемического зоба нерідко спостерігаються порушення у формуванні мозку дитини, що виявляється по-різному — від зниження інтелекту у легкій ступеня до важких форм эндемического кретинізму і рухових порушень. При незначному дефіциті йоду ці ознаки менш яскраво виражені, проте відзначаються знижені здібностей до навчання, виконання шкільних завдань чи конкретної роботі руками.

При психофізіологічному тестуванні дітей із збільшеною щитовидної залозою в йододефицитном районі виявляється порушення концентрації уваги, зменшення обсягу короткочасною пам’яті, поява рухових розладів.

Имеется багато даних у тому, що з йодном дефіциті діти помітно відстають у кар'єрному зростанні по порівнянню з однолітками, які мешкають районах із достатньою змістом йоду в біосфері. Так, антропометричні дослідження, проведені у ендемічних районах нашої країни, показали залежність між помірної йодної недостатністю і зменшенням зростання дітей. У разі среднетяжелого йодного дефіциту малий зростання в дітей віком до 6 років позначений середньому у 22% обстежуваних. Після 8 років кількість низькорослих зменшується до среднепопуляционной норми, причому максимальний «стрибок «зростання йдеться у період із 3 до 6 років і супроводжується значним напругою всіх адаптаційних механізмів. «Вирівнювання «ростових показників супроводжується збільшенням захворюваності на 50% і більше.

Серьезной эколого-геохимической проблемою є сечокам’яна хвороба, що становить собою велику групу різних за своїй — природі камнеобразующих хвороб Паркінсона й синдромів, дуже поширених на земній кулі особливих біогеохімічних провінціях, котрим характерна підвищена потрапляння до організму кремнію в поєднані із містило велику кількість в біосфері фтору, марганцю, нітратів, сульфатів і хлоритов.

Эндемический арсеноз — захворювання, обумовлене надлишковим влученням у організм неорганічних форм миш’яку з питною водою (0.5−6 мг/л) і з їжею. Воно відомо у літературі як хвороба «чорної стопи «і супроводжується поразкою периферичних судин зі спонтанною гангреною пальців ніг, рук і стоп. Найбільше осередків цієї хвороби і Аргентині, КНДР, США, Мексиці, Японії. Арсенистий рак шкіри зареєстровано Аргентині, Канаді, Китаї, Чехословаччини, Франції, Німеччини, Ізраїлі, Японії, Африці, Швейцарії, Великобританії, США.

Таким чином, природно зумовлені чинники геохімічного ризику можуть, поруч із техногенними, провокувати розвиток найсильніших порушень в людини. Тому бажана кожної території сформувати екологічний паспорт, враховує як техногенні чинники геохімічного ризику, а й природні.

Химические сполуки. Відомо також, що хлоридно-сульфатные води до порушень у системі травлення, різним гинекологическим захворювань.

Под впливом високих концентрацій нітратів розвивається така хвороба, як водно-нитратная метгемоглобінемія. Нітрати, потрапляючи у організм людини, під впливом мікрофлори кишечника утворюють нітрити, які, своєю чергою, призводять до утворення у крові метгемоглобіну, у результаті знижується постачання тканин киснем. Нітрити і нітрати в людини можуть трансформуватися на канцерогенні нитрозоамины. Зміст нітратів в питної воді на повинен перевищувати 45 мг/л .

В останнім часом приділяють значну увагу вивченню впливу речовин, з’являються у питній воді у її хлорування. До таких сполукам ставляться тригалометаны — похідні метану, в молекулах якого частина атомів водню заміщена атомами галогенів: Cl, Br, I. Тригалометаны мають великий біологічну активність надають канцерогенну дію на організм людини. Їхню кількість сягає 100 мкг/л. Основною з них хлороформ, поруч із яким виявляється ще до 40 різних речовин. Кількість і розмаїтість тригалометанов залежить від хімічної природи первинних органічних сполук, що у хлорируемой воді, кількості використаного під час хлорування води активного хлору, час його контакту з водою, pH води, її температури й інших чинників. Ці сполуки є причиною злоякісних, обмінних, алергічних, ревматичних та інших неінфекційних захворювань.

Биологически активні елементи. Оцінюючи якості води в першу чергу, необхідно брати до уваги концентрації біологічно активних (эссенциальных) елементів, які беруть участь переважають у всіх фізіологічних процесах. В. В. Ковальский до таких, біологічно активним, елементам відніс K, Na, Ca, Mg, Li, Rb, Fe, Cu, Zn, Ga, Co, Ni, Mn, Mo, Cd, Cr, Ti, V, Sr, Ba, Cl, I, F, Se, As. А. П. Авицын з співавт. у групу найбільш життєво важливих мікроелементів включають Li, Fe, Cu, Zn, Co, Ni, Mn, Mo, Cr, V, I, F, Se, As, Si, а кандидатами Cd, Pb, Sn і Rb. Ю.І. Москалев зазначає, що у організмі людини містяться все хімічні елементи Періодичній системи, біологічна роль багатьох із яких не вивчена, наприклад, Li, Cs, Sc, Al, Ba, B, Rb, Be, Ag, Ga, Ge, Hg, Pl, Bi, Ti, Sb, U, Te, Ra і багатьох інших. Проте такий інформації ще означає їх біологічну інертність. Заміщаючи біологічно значимі елементи у різних важливих питань у фізіологічному відношенні з'єднаннях (білки, зокрема ферменти, нуклеїнові кислоти, гормони, вітаміни) і структурних утвореннях (оболонки клітин, матриця кісткової тканини та інших.), можуть істотно проводити перебіг біохімічних і фізіологічних процесів і лежати основу багатьох хвороб, викликаючи порушення спочатку на молекулярному і субмолекулярном рівнях.

Отрицательное вплив малих концентрацій эссенциальных елементів в питну воду. Підвищений вміст в харчовому раціоні будь-якого елемента викликає різні негативні наслідки. Проте низькі змісту цілого ряду елементів також становлять небезпеку організму людини. Серед найбільш поширених захворювань, що з низьким змістом мікроелементів в питну воду, може бути ендемічний зоб (низький вміст йоду), карієс (низький вміст фтору), залізодефіцитні анемії (низький вміст заліза і міді). Як приклад можна навести результати своєї роботи радянсько-фінської експедиції, які виявили, що через низького умісту у воді і грунті селену населенню низки районів Читинської області загрожує селенодефицитная кардиопатия — хвороба Кешана. Серед макрокомпонентного складу води особливо негативний вплив на організм людини надає низький вміст в питної воді кальцію і магнію. Приміром, результати санітарно-епідеміологічних обстежень населення, які за програмам ВООЗ, показують, що низька вміст у питну воду Ca і Mg призводить до збільшення кількості серцево-судинних захворювань. У результаті в Англії було вибрано шість міст України з самої жорсткої та в шість із найм’якше питної води. Смертність від серцево-судинних захворювань у містах з жорсткою водою виявилася нижче норми, тоді як і містах із м’якою водою — вище. Більше того, серед населення, що у містах з жорсткою водою, параметри діяльності серцево-судинної системи краще: нижче загальне кров’яний тиск, нижче частота скорочень серця в спокої, і навіть змісту холестерину у крові. Куріння, соціально-економічні інші чинники не впливали для цієї кореляції. У Фінляндії вища смертність від серцево-судинних захворювань, підвищену кров’яний тиск і змістом холестерину у крові у частині країни з порівнянню із західного, у всій видимості, також пов’язані з допомогою м’якої води, бо інші параметри (дієта, фізична навантаження тощо.) населення цих груп мало різняться.

В останнім часом ці дані отримали клінічне підтвердження. Групою дослідників під керівництвом С. К. Чуриной було встановлено, що 60 — 80% добову потребу Ca і Mg в людини задовольняється з допомогою їжі. Але значення Ca і Mg в добовому раціоні можна оцінити, з урахуванням, що вимоги щодо змісту цих катионів у питній воді для Ca становлять 80 — 100 мг/л (близько 120−150 мг на добу), а Mg — до 150 мг/л (близько 200 мг на добу) за загального добову потребу, наприклад, Ca, рівної 500 мг. Показано, що Ca і Mg із води усмоктуються в кишечнику повністю, та якщо з продуктів, у яких пов’язані з білком, — лише з 1/3. Рівень Ca у клітині універсальний чинником регуляції всіх клітинних функцій незалежно від типу клітин. Недолік Ca у питній воді б'є по збільшенні всмоктування і токсичної дії важких металів (Cd, Hg, Pb, Al та інших.). Важкі метали конкурують із Ca у клітині, оскільки користуються ним метаболічні шляхи до проникнення організм, і заміщають іони Ca у найважливіших регуляторних білках, порушуючи в такий спосіб їх нормальну роботу. На цей час з упевненістю твердити про, що м’яка питна вода, характерна північних регіонів планети, з низьким змістом життєво важливих для організму двовалентних катионів (Ca і Mg) є важливим екологічним чинником ризику серцево-судинної патології та інших широко рапространенных Ca-Mg-зависимых регіональних захворювань.

Таким чином, розробки вимог до якості води, використовуваної для питних цілей, необхідно нормувати і нижню межу змісту цілого ряду компонентів.

При детальнішому аналізі впливу які у воді біологічно активних елементів для здоров’я людини слід також враховувати форму їх перебування у розчині. Так, фтор в іонному вигляді, будучи токсичним в людини при концентраціях більш 1,5 мг/л, перестає бути токсичним, перебувають у розчині як комплексного сполуки BF4-. Експериментально встановлено, що у організм людини значного кількості фтору як зазначеного комплексного сполуки виключає небезпека захворювання людини флюорозом, оскільки, будучи стійким в кислих середовищах, це з'єднання не засвоюється організмом. Тому, кажучи про оптимальні концентраціях фтору, треба враховувати можливість його перебування у воді як комплексних сполук, бо позитивний вплив на людини у певних концентраціях надає саме іон F-.

Как відомо, аналітичний (визначається в лабораторії) хімічний склад природних вод відповідає реальному складу. Більшість розчинених у воді компонентів, беручи участь у реакціях комплексоутворення, гідролізу і кислотно-основной дисоціації, об'єднують у різні стійкі іонні асоціації - комплексні іони, іонні пари т.д. Сучасна гидрогеохимия називає їх міграційними формами. Хімічний аналіз дає лише рекомендацію валову (чи брутто-) концентрацію компонента, наприклад, міді, тоді як реально мідь може майже повністю перебувати у вигляді карбонатних, хлоридных, сульфатных, фульватных чи гидроксо-комплексов, що залежить від загального складу даної води (біологічно активними і, відповідно, токсичними у великих концентраціях, як відомо, є незакомплексовані іони Сu2+).

Список літератури

internet.

internet.

internet.

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із російського сайту internet.