В настоящее время не удается пока установить какую-либо связь между электронным строением и другими физико-химическими свойствами металла с особенностями его аллергического действия.
Возможно каждый металл, вызывающий острую или хроническую интоксикацию организма, способен при определенных условиях вызывать аллергию у работников в контакте с ним. Однако, частота и степень выраженности реакции организма весьма неодинакова для разных металлов. Необходимость дальнейших исследований по сравнительной оценке сенсибилизирующего действия токсичных металлов очевидна.
В настоящее время выделены те металлы, соли или окислы которых обладают сенсибилизирующим действием и которые можно отнести к активным аллергенам. Это платина, платиноиды (палладий, рутений, иридий, родий, осмий), хром, никель, бериллий, кобальт, марганец, ртуть, ванадий, мышьяк, кадмий. В отношении этих металлов указывается наличие среди работающих в контакте с ними профессиональных аллергических заболеваний (органов дыхания, кожи, глаз, почек).
Имеется группа металлов, сенсибилизирующее действие которых находится под вопросом; в отношении их имеются отдельные указания на единичные случаи аллергических заболеваний. Однако, при этом неизвестно, были ли в солях металлов примеси других металлов, не исключалось наличие контакта с другими аллергенами. К таким металлам с недоказанной способностью вызывать аллергию относятся: золото, серебро, медь, сурьма, алюминий. Нередко хлористые, фтористые, йодистые и иные соли таких металлов могли быть аллергенами за счет иона галоидов, обладающих сильным раздражающим действием. Соли металлов, содержащие ион хлора, фтора, йода, брома, а также анионы аммония и других раздражающих агентов обычно являются наиболее сильными аллергенами.
Нагрузка опасных экологических факторов оказывает значительное влияние на уровень здоровья населения (особенно детского), причем загрязнение почвы, водоемов и воздуха представляет большую опасность, влияя главным образом на общую и первичную заболеваемость детей и взрослых, распространенность болезней органов дыхания и болезней системы кровообращения, онкологическую заболеваемость, заболеваемость органов пищеварения и мочеполовой системы, врожденные пороки развития, общую смертность населения. По данным большинства исследователей наибольшее влияние на здоровье человека оказывают токсичные концентрации тяжелых металлов, эффекты которых представлены в таблице 8.
Таблица 8
Влияние загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами на здоровье человека
| Элемент | Характерные заболевания при высоких концентрациях твердых металлов в организме |
| Pb | Повышение смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, рост общей заболеваемости, изменения в легких детей, поражения органов кроветворения, нервной и сердечно-сосудистой системы, печени, почек, нарушения течения беременности, родов, менструального цикла, мертворождаемости, , врожденных уродств. Угнетение активности многих ферментов, нарушение процессов метаболизма. |
| Cd | Нарушения функций почек, ингибирование синтеза ДНК, белков и нуклеиновых кислот, снижение активности ферментов, замедление поступления и обмена других микроэлементов (Zn, Cu, Se, Fe), что может вызывать их дефицит в организме. |
| Zn | Изменение морфологического состава крови, злокачественные образования, лучевые болезни; у животных – снижение прирост живой массы, депрессия в поведении, возможность абортов. |
| Cu | Увеличение смертности от рака органов дыхания. |
| Cr | Изменение иммунологической реакции организма, снижение репаративных процессов в клетках, ингибирование ферментов, поражение печени. |
| Ni | Нарушение синтеза белка, РНК и ДНК, развитие выраженных повреждений во многих органах и тканях. |
Последствия воздействия на организм человека вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей, весьма серьезны и имеют широчайший диапазон действия: от кашля до летального исхода (таблица 9).
Таблица 9
Влияние выхлопных газов автомобилей на здоровье человека
| Вредные вещества | Последствия воздействия на организм человека |
| Оксид углерода | Препятствует абсорбированию кровью кислорода, что ослабляет мыслительные способности, замедляет рефлексы, вызывает сонливость и может быть причиной потери сознания и смерти |
| Свинец | Влияет на кровеносную, нервную и мочеполовую системы; вызывает, вероятно, снижение умственных способностей у детей, откладывается в костях и других тканях, поэтому опасен в течение дли |
| Оксиды азота | Могут увеличивать восприимчивость организма к вирусным заболеваниям (типа гриппа), раздражают легкие, вызывают бронхит и пневмонию |
| Озон | Раздражает слизистую оболочку органов дыхания, вызывает кашель, нарушает работу легких; снижает сопротивляемость к простудным заболеваниям; может обострять хронические заболевания сердца, а также вызывать астму, бронхит |
| Токсичные выбросы (тяжелые металлы) | Вызывают рак, нарушение функций половой системы и дефекты у новорожденных |
Напряженная санитарно-гигиеническая ситуация определяется неудовлетворительным состоянием почвы. Один из наиболее мощных загрязнителей почвы – промышленные отходы, опасные как для окружающей среды, так и для здоровья человека. Установлено, что минеральные удобрения, пестициды являются дополнительным источником эмиссии в окружающую среду микроэлементов, в частности кадмия, никеля, свинца, мышьяка, цинка, меди, бора.
Огромный вред для нормального функционирования почв представляют газодымовые выбросы промышленных предприятий (таблица 10). Вблизи ртутного комбината содержание ртути в почве из-за газодымовых выбросов может повышаться до концентрации, в сотни раз превышающих допустимые.
Таблица 10
Загрязнители почвы
| Элементы | Последствия воздействия элементов | Источники |
| Повышенные концентрации | ||
| Ртуть (Hg) | Нервные расстройства (болезнь Минамата); нарушение функций желудочно-кишечного тракта, почек; изменение в хромосомах | Загрязненные почвы, поверхностные и подземные воды |
| Мышьяк (As) | Раковые заболевания кожи, интоксикация, периферические невриты | Загрязненные почвы, протравленное зерно |
| Свинец (РЬ) | Разрушение костных тканей, задержка синтеза протеина в крови, нарушение нервной системы и почек | Загрязненные почвы, поверхностные и подземные воды |
| Медь (Си) | Органические изменения в тканях, распад костной ткани, гепатит | Загрязненные почвы, поверхностные и подземные воды |
| Кадмий (Cd) | Цирроз печени, нарушение функций почек, протеинурия | Загрязненные почвы |
Среди наиболее важных факторов, влияющих на состояние здоровья населения, на одном из первых мест, безусловно, стоят проблемы хозяйственно-питьевого водоснабжения и качества воды. Уровень загрязнения питьевой воды определяется качеством водоисточников, а также характером водоподготовки и водораспределения. Установлено, что более 400 видов веществ могут вызвать загрязнение вод. В случае превышения допустимой нормы хотя бы по одному из трех показателей вредности: санитарно-токсикологическому, общесанитарному или органолептическому, вода считается загрязненной.
Различают химические, биологические и физические загрязнители. Среди химических загрязнителей к наиболее распространенным относят нефть и нефтепродукты, СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества), пестициды, тяжелые металлы, диоксины и др. (таблица 11).
Таблица 11
Главные загрязнители воды
| Химические загрязнители | Биологические загрязнители | Физические загрязнители |
| Кислоты Щелочи Соли Нефть и нефтепродукты Пестициды Диоксины Тяжелые металлы Фенолы Аммонийный и Нитритный азот СПАВ | Вирусы Бактерии Другие болезнетворные организмы Водоросли Лигнины Дрожжевые и плесневые грибки | Радиоактивные элементы Взвешенные твердые частицы Тепло Органолептические (цвет, запах) Шлам Песок Ил Глина |
В настоящее время из 92 встречающихся в природе элементов 81 обнаружен в организме человека. При этом 15 из них (Fe, I, Cu, Zn, Co, Cr, Mo, Ni, V, Se, Mn, As, F, Si, Li) признаны жизненно необходимыми. Однако они могут оказывать отрицательное влияние на растения, животных и человека, если концентрация их доступных форм превышает определенные пределы. Cd, Pb, Sn и Rb считаются условно необходимыми, т.к. они, по всей видимости, не очень важны для растений и животных и опасны для здоровья человека даже при относительно низких концентрациях.
При этом влияние на организм человека может проявляться, в основном, тремя типами патологических эффектов:
1. Острая интоксикация возникает при одномоментном поступлении токсической дозы. Токсические проявления характеризуются острым началом и выраженными специфическими симптомами отравления.