РТУТЬ (Hg).
ПДК ртути в атмосферном воздухе составляет 0,003мг/м, в воздухе рабочей зоны – 0,01мг/м, в воде – 0,0005мг/м. В пищевых продуктах содержание ртути не должно превышать: зерно, мука, крупы – 0,001; мясо и птица – 0,03;
Рыба океаническая – 0,4-0,7; рыба пресноводная – 0,3-0,6; молоко и молочные продукты – 0,005; продукты детского и диетического питания – 0,005.По данным ВОЗ, допустимое потребление ртути в неделю составляет 0,3мг, а метилртути – 0,2мг.
В воздухе обычно содержится до 0,05мкг/м ртути, в пресных водах – до 0,2мкг/л; в морской – до 0,3мкг/л.
Источником загрязнения окружающей среды соединениями ртути несколько:
- производство ртути (добыча, обогащение, получение, вторичной ртути, очистка);
- использование металлической ртути (электролитическое производство едкого натра и хлора, стоматология, электротехника, фармацевтическая промышленность, приборостроение, военная промышленность);
- использование соединений ртути (сельское хозяйство, производство красок, электротехника, изготовление зеркал, лампы дневного света, извлечение цинка, меди, свинца, полимерные материалы).
Мировое производство ртути составляет около 100 тыс.т в год, при этом потери ртути за всё время существования развитой промышленности составили около 1 млн.т. При сгорании угля, нефти и газа, а также при переработке минерального сырья в окружающую среду ежегодно попадает около 15 тыс.т. ртути. Работающая на угле электростанция мощностью 700МВт ежедневно выбрасывает в атмосферу 2,5кг ртути. Вследствие действия естественных геохимических процессов – выветривание горных пород, наземной и вулканической деятельности – высвобождается и поступает в атмосферу около 3 тыс. т. ртути в год.
Ещё один путь тотального загрязнения среды ртутью – это сброс сточных вод некоторыми промышленными предприятиями.
Повышение концентрации ртути в воздухе до 0,2- 1 мг/м вызывает у людей головную боль, провоцирует стоматит, нарушение органов пищеварения и печени, приводит к развитию анемии, повышению утомляемости. При концентрации выше 1 мг/м ртуть вызывает поражения нервной системы, увеличение щитовидной железы, снижение содержания гемоглобина; иногда стимулирует развитие туберкулёза и лейкопении.
При острой интоксикации ртутью наблюдаются серьёзные нервно-психические нарушения со слуховыми и обонятельными галлюцинациями и бредовыми идеями.
КАДМИЙ (Cd).
ПДК в атмосферном воздухе для оксидов кадмия составляет 0,001 мг/м, а в воздухе рабочей зоны – 0,1мг /м, в воде – 0,001мг/л, допустимая предельная доля кадмия в пищевых продуктах составляет 0,4-0,5 мг еженедельно.
Около 5% кадмия попадает в окружающую среду при сгорании и переработке металлов, его содержащих, особенно изделий из пластмасс, куда он добавляется для прочности, а также кадмиевых красителей.
Интоксикация кадмием вызывает головокружение, слабость, тошноту, желудочные боли, развития трахеита, бронхита, отёка лёгких, поражение печени, почек, сердца, нервной системы. Кадий способен стимулировать развитие практически всех форм рака.
Следует отметить, что кадмий повышает кровяное давление.
В организме человека кадмий накапливается в почках(33%), печени(14%), лёгких(2%), а также в костях, мозге, мышцах и коже.
ТАЛЛИЙ (Tl).
Основным источником таллия являются выбросы автотранспорта. Обследования детей, проживающих в г. Силламаэ в Эстонии и в г. Черновцы (на Украине ), у которых выпадали волосы и появлялись галлюцинации, показали, что основной причиной этих массовых заболеваний был таллий.
ОЛОВО (Sn).
ПДК для хлорида олова в атмосферном воздухе – 0,05 мг/м, в воздухе рабочей зоны – 0,5 мг/м; в продуктах, законсервированных в жестяной таре, 100-200 мг/кг. Повышение концентрации олова в воздухе приводит к пневмокониозу. При перроральном попадании в организм человека появляется вялость, нарушение дыхания, некроз печени, нарушается или исчезает реакция на звук и механические раздражения. Органические соединения олова могут привести к нарушению обмена фосфора и развитию патологии нервной системы.
ВАНАДИЙ (V).
ПДК ванадия в дымах составляет 0,1 мг/м, в пыли – 0,5 мг/м.
Основным источником поступления в атмосферу ванадия являются отходы от сжигания бензина и других нефтепродуктах.
При интоксикации у людей сначала возникает острая аллергическая реакция – насморк, слезотечение, сухость в горле, приводящая к бронхиальной астме. На втором этапе отравления развиваются заболевания крови, наблюдаются нарушения психики, возникают экземы. Ванадий нарушает процессы кроветворения; концентрируется в основном в печени, почках и костях.
Соединения ванадия воздействуют на организм человека преимущественно ингаляционным путём.
АЛЮМИНИЙ(Al).
Многие годы считалось, что алюминий является одним из самых токсичных металлов. Однако в последнее время отмечено отрицательное влияние больших концентраций алюминия в питьевой воде на людей с хроническими заболеваниями.
Алюминий попадает в организм с пищевыми продуктами, хранимыми или приготовляемыми в алюминиевой посуде; с питьевой водой, обрабатываемой сульфатом алюминия, и с лекарствами, содержащими алюминий, в частности с препаратами, нейтрализующими повышенную кислотность желудочного сока. Избыток алюминия снижает содержание щелочной фосфатазы в кишечнике, кислотной фосфатазы и АТФ в сыворотке крови, что вызывает нарушение общих обменных процессов. ПДК алюминия в воде составляет 0,5 мг/л.
В производствах, где используется алюминий, его ПДК составляет 2мг/м. Увеличение концентрации его в воздухе в 2 раза вызывает у рабочих сильную утомляемость, одышку, боли в желудке, проявляются хрипы в лёгких. При превышении ПДК в пять раз развивается бронхиальная астма, лимфоцитоз, неврологические расстройства, экземы.
МЕДЬ (Cu).
ПДК для соединений меди в атмосферном воздухе – 0,001-0,002 мг/м, меди в воздухе рабочей зоны – 1 мг/м. В пищевых продуктах допускается соединение меди до 5 мг/м во фруктах, до 0,5 мг/м в животных жирах, до 30 мг/кг – в соевом белке. За последнее десятилетие во всем мире только за счёт потерь цветных металлов до поступления руды в металлургический передел в окружающей среде было рассеяно около 600 тыс. т меди.
Увеличение концентрации меди в воздухе до 0,14-0,22 мг/м вызывает раздражение слизистых оболочек, головную боль, боли в мышцах, повышение температуры, бронхит; при длительном воздействии – поражения желудочно-кишечного тракта, расстройство нервной системы, нарушения функций печени и почек. При повышении концентрации меди до 3,7-9,4 мг/м у человека появляется снижение иммунологической реактивности
Попадание в пищеварительный тракт человека свыше 3 мг/л меди вызывает тошноту, боли в желудке, желтуху, анемию, разрушение эритроцитов, дальнейшее увеличение концентрации меди может привести к гастроэнтериту.
ХРОМ (Cr).
ПДК в воздухе хрома составляет 0,01 мг/м. Основной источник поступления хрома в окружающую среду – это добывающие и перерабатывающие предприятия.
Непосредственный контакт человека с хромом возможен также в самых различных отраслях народного хозяйства, широко использующих хромовые соединения; металлургии, машиностроении, нефтеперерабатывающей, текстильной, лакокрасочной, кожевенной промышленности, а также в сельском хозяйстве.
При концентрации хрома в воздухе выше 0,025 мг/м возникают глубокие поражения дыхательных путей, рак лёгких, снижение чувствительности роговицы глаза, поражение желудочно-кишечного тракта, развитие гастрита и язвенных болезней. Особенно токсичен шестивалентный хром, соединения которого вызывают изъявления кистей рук, лица и век, серьёзные поражения центральной нервной системы.
Обычно хром накапливается в печени, лёгочной ткани, поджелудочной железе и костном мозге.
БЕРИЛЛИЙ (Be).
ПДК бериллия в воздухе составляет 0,001 мг/м, в воде – 0,0002 мг/л.
Загрязнение воздуха, воды и почв бериллием происходит за счет обогащенных этим элементов отходов производства при недостаточной эффективности очистных сооружений, а также с золой ископаемых углей.
При сжигании различного топлива в атмосферу ежегодно попадает около 8 тыс. т этого металла. Общий выброс за счёт растворения в природных водах и в результате процессов выветривания составляет около 6 тыс. т. в год. Ещё один существенный источник загрязнения бериллием окружающей среды – выбросы предприятий атомной энергетики. Особенно вредные последствия имеет загрязнение бериллием почв, поскольку растения, в том числе и злаковые, интенсивно его поглощают в кислотной или нейтральной среде.
Увеличение концентрации этого металла вызывает нарушения функций дыхания и сердечно-сосудистой системы. Он может вызвать резкую иммунную реакцию типа аллергической. При его попадании на кожу образуются язвы.
§ 4. ФЕРМЕНТЫ – БИОЛОГИЧЕСКИЕ КАТАЛИЗАТОРЫ.
Скорости химических реакций в значительной степени определяются присутствием в системе катализатора – вещества, способного ускорять (или замедлять) скорость химической реакции. Химические процессы в живых организмах осуществляются при помощи биологических катализаторов (энзимов). Все известные в настоящее время ферменты (а их насчитывается около 2 тыс.) являются особого вида белками, многие из которых содержат ионы металлов.
По своей эффективности ферменты в миллионы и миллиарды раз превосходят эффективность химических катализаторов. Биокатализаторы отличает также высокая специфичность и направленность действия. Каждый фермент проводит определённую химическую реакцию без поисков «оптимальных технологических решений». Число ферментов, очевидно, соответствует числу биохимических реакций. В настоящее время все ферменты принято разделять на шесть основных групп: