Материал: Промышленность и окружающая среда.

рака органов дыхания среди лиц старше 60 лет. Рак кожи тожесвязывают с долговременным контактом с мышьяком как через дерму, так и перорально.

Н и к е л ь (Ni)

Чрезвычайно распространенный элемент, широко используемый в ме­

таллургии и химической промышленности.

Биологическая роль. Важен для некоторых форм жизни. Канцероген, стимулятор, карбонил никеля высокотоксичен.

Содержание в человеческом организме: мышечная ткань, % - (1 - 2 0 )* 1 0 "5; костная ткань, % - 0,7*10-5; кровь, мг/л - 0,01-0,05;

ежедневный прием с пищей, мг - 0,3-0,5; токсическая доза (для крыс), мг - 50; летальная доза - данные отсутствуют;

содержание в организме человека массой тела 70 кг, мг - 1.

Источник поступления —промышленное производство никелированных изделий. Для никеля характерно накопление в морских организмах, его содержание в воде 1-10 мкг/л. Поступление в организм человека происходит с пищей, воздухом.

Вызываемые заболевания - бронхиальный рак, дерматиты. Никель ока­ зывает негативное влияние на сердечно-сосудистую систему, вызывая гипо­ тонию (пониженное артериальное давление), приводит к поражению нерв­ ной системы (вегетативно-сосудистая дисфункция, для которой характерны головные боли, головокружение, раздражительность). Никель очень реак­ ционноспособен и быстро реагирует со многими биологически важными мо­ лекулами, включая белки и ДНК. Он воздействует на многие органы, может разрушительно влиять на легкие и изменять ритм сердечных сокращений. При попадании в организм не через дыхательные пути он аккумулируется преимущественно в почках. При высоких уровнях оказывает явное нейротоксическое действие.

В зависимости от формы и пути проникновения в организм соединения никеля могут быть канцерогенными. Эпидемиологические подборки проде­ монстрировали повышение риска заболевания дыхательных путей среди ра­ бочих никелевой промышленности.

Никель и его соединения - сильные аллергены. Аллергия может быть вызвана “внутренним” металлом ортопедических протезов, сердечных элек­ тродов, стальных швов и т.д., равно как и кожным контактом с никелевой бижутерией, ингаляцией или иными контактами с солями Ni. Дерматологи обнаружили у 1 0 % пациентов положительную реакцию кожи на никель. Очень высокотоксичен летучий тетракарбонил никеля (Ni(CO)4), вызываю­ щий легочные заболевания.

М а р г а н е ц (Мп)

Марганец - один из наиболее распространенных химических элементов. Антропогенное загрязнение окружающей среды марганцем в основном про­ исходит при производстве сплавов, стали и изделий из железа. Оценка полу­ чения марганца и изучение его баланса у человека показывает, что суточная

потребность для взрослых составляет 2 - 8 мг, а для детей по крайней мере 1,25 мг/сутки.

Биологическая роль. Важен для всех форм жизни, предполагаемый кан­ цероген.

Содержание в человеческом организме: мышечная ткань, % - (0,2-2,3) • 1 0 -5 ; костная ткань, % - (0 ,2 - 1 0 0 ) • КН; кровь, мг/л - 0,0016-0,075; ежедневный прием с пищей, мг - 0 ,4 - 1 0 ;

токсическая доза (для крыс), мг - 1 0 - 2 0 ; летальная доза - данные отсутствуют.

Основные пути поступления марганца в организм - респираторный и че­ рез желудочно-кишечный тракт. Имеющееся небольшое число данных о желудочно-кишечном всасывании марганца у человека свидетельствует о том, что уровень такого поглощения у здоровых взрослых индивидов не превышает 5%.

Общее содержание марганца в организме человека массой 70 кг соста­ вляет приблизительно 10-20 мг. Он поступает в плазму, связываясь с гло­ булином, и далее распределяется по всему организму. Марганец концент­ рируется в тканях, богатых метахондриями, при этом наиболее высокие его концентрации обнаруживаются в печени, поджелудочной железе, ки­ шечнике и костях, вызывая нарушения в работе этих органов, в том числе процессов биосинтеза и минерализации костей, что приводит к деструк­ тивным изменениям у взрослых и развитию “марганцевого рахита” у де­ тей. Период полувыведения марганца из организма в целом составляет около 37 дней, а период полувыведения его из головного мозга больше чем для всего организма.

Марганец оказывает токсическое действие на центральную нервную си­ стему. Это подтверждается экспериментами на животных. При 95-кратной затравке обезьян аэрозолем двуокиси марганца в концентрации 0,6-3,0 мг/м3 в течение 1 ч на протяжении 4 мес. обнаруживались типичные признаки поражения центральной нервной системы, включая дегенератив­ ные изменения в отделах головного мозга: коре, мозжечке, стволе.

Для человека проявления вредного воздействия марганца могут иметь место при его концентрации в воздухе в диапазоне от 2 до 5 мг/м3.

Наиболее частое отравление марганцем происходит в промышленном производстве при вдыхании его оксида. Хроническое действие такого рода может привести к манганизму, при котором происходит уже серьезное необ­ ратимое нарушение центральной нервной системы и мозга, а также разви­ тие нейротоксикоза, эндемического зоба. При длительном воздействии мар­ ганца на организм человека наблюдаются ослабление потенции и недоста­ точность функции половых желез у мужчин, у женщин - нарушения менст­ руального цикла, исчезновение либидо, эстрогенная недостаточность и ран­ ний климакс.

В результате проведенных исследований было обнаружено, что в насе­ ленном пункте микроэлементарный состав воды которого отличается от та­ кового другого пункта лишь более высокой концентрацией марганца при такой же низкой концентрации йода, эндемический зоб встречался значи­ тельно чаще (соответственно 63,7 и 15,1%). Выявлено статистически досто­ верное угнетение функциональной активности щитовидной железы при воз­ действии больших концентраций марганца в экосреде.

Х р о м (Сг)

Биологическая роль. Важен для некоторых форм жизни, включая чело-

века. Стимулятор, канцероген. Содержание в человеческом организме: мышечная ткань, % - (2 ,4-8,4) • 1 0 "5; костная ткань, % - (0,1-33) • 10"5;

кровь, мг/л - 0,006-0,11; ежедневный прием с пищей, мг - 0 ,0 1 - 1 ,2 ;

токсическая доза, мг - 2 0 0 ; летальная доза, г - >3 (элементы).

Почти все поступления хрома в организм человека идут от приема внутрь, за исключением профессионального.

Поскольку неорганические соединения хрома минимально проходят сквозь кишечный барьер и с трудом проникают в клетки Сг(Ш) фактически нетоксичен и немутагенен. Тем не менее соединения Cr(VI) едкие, описаны случаи изъязвления кожи и ее повышенной чувствительности к хрому, а в очень больших дозах хроматы и бихроматы даже токсичны, особенно повреждаются свернутые почечные канальца.

Канцерогенность соединений хрома широко исследовалась в экспери­ ментах на животных. Действие хрома на респираторную область простира­ ется от носовой полости до изменений в динамике легочной функции и за­ болевания раком.

Синтетические органические соединения. Сложные молекулы в со­ ставе растительных и животных организмов - это природные органиче­ ские вещества. Помимо них люди производят синтетические органиче­ ские соединения, используемые для производства пластмасс, синтетиче­ ских волокон, искусственного каучука, лакокрасочных покрытий, раство­ рителей, пестицидов и многих других изделий химической промышленно­ сти. Органические молекулы содержат углерод, водород и часто другие неметаллы - кислород, азот, серу или галогены (например, хлор). Струк­ турные формулы молекул некоторых органических веществ приведены на рис. 2 .6 .

Информационные банки хранят сведения обо всех веществах, которые научился синтезировать человек. Таких веществ зарегистрировано пример­ но 1 0 - 1 2 миллионов наименований и каждый год к этому списку добавляют­ ся тысячи новых веществ. В своих жилищах, местах поселения, на рабочих местах человек существует в среде, заполненной синтетическими химиче­ скими веществами. Полное их воздействие на окружающую среду, в том числе и на человека, до сих пор не выявлено, а все сведения появляются с большим опозданием. В 1948 г. П. Мюллер получил Нобелевскую премию за разработку препарата дихлордифенилтрихлорэтана (всем известного ДДТ), который использовался в основном для борьбы с насекомыми-вреди- телями и кровососущими, а теперь признан особо опасным токсикантом и запрещен для производства.

Широкое в прошлом применение ДДТ связано с его хорошей раствори­ мостью в жирах. Инсектицид ДДТ внедрился в трофическую цепь, в резуль­ тате чего его содержание в последних звеньях цепи в 1 0 6 раз больше, чем в обычных естественных условиях. Количество ДДТ, ежегодно попадавшее в

Наличие сведений о токсичности различных веществ в США

изучение хронической токсичности и канцерогенности - дополнительно 1,3 млн долл.

Многие из синтетических продуктов по своей структуре и свойствам на­ столько напоминают природные, что могут усваиваться живыми организма­ ми, взаимодействуя с некоторыми ферментами и другими системами. Имен­ но они и создают новые проблемы. Организм может оказаться неспособ­ ным разлагать их или включать в метаболизм (обмен веществ) иным путем, иначе говоря, эти вещества являются небиодеградирующими. В результате нарушается нормальное функционирование живого организма. Кроме того, в окружающей человека среде происходит и простое накопление синтетиче­ ских веществ, отслуживших свой срок.

Целый ряд веществ антропогенного происхождения обладают такой подвижностью, что проникают почти повсюду. Прежде всего надо выделить фталаты, полихлорированные бифенилы, полициклические ароматические углеводороды и т.п.

Фталаты - сложные эфиры фталевой кислоты (С6 Н4 (СООН)2) исполь­ зуют как смягчители при производстве пластмасс, в первую очередь поли­ винилхлорида. Кроме того, их используют при изготовлении растворителей, смазок, производстве бумаги, в парфюмерии, при производстве пестицидов, лаков и красок. Для получения фталатов используют спирты с числом угле­ родных атомов в цепи от 1 до 11. В пластмассах эти эфиры по массе могут составлять до 40%. Фталаты находят в почве, воде и воздухе. Считается, что источниками их распространения в окружающей среде служат потери их в производстве, а кроме того со временем они диффундируют из пластмасс, хотя их растворимость в воде и летучесть незначительны. Возможно также улетучивание фталатов при сжигании пластмасс.

При попадании фталатов в человеческий организм происходит только незначительное их всасывание пищеварительным трактом. Фталаты могут также воздействовать на кожу и слизистые оболочки. Токсическое действие этих соединений изучено еще недостаточно.

Вредное воздействие на природную среду в значительно большей степе­ ни проявляется у полихлорированных бифенилов (ПХБ), что связано со зна­ чительно большей устойчивостью этого класса синтетических соединений. На открытом воздухе период их полураспада может составлять от 10 до 100 лет. Эти соединения находят применение в холодильных установках, как пластификаторы в пластмассах, как жидкие теплоносители и в качестве