2.2 Распространенность и токсичность металлов

В земной коре содержится примерно 90 элементов. Из них на 9 элементов (А1, Са, Fе, Мg, О, К, Si, Nа, Ti) приходится 99% массы земной коры. Около 80 элементов весят ~ 0,14% от общей массы - они известны как микроэлементы. Микроэлементы играют важную роль в питании животных и растений. Это относится и к некоторым металлам. К примеру, кобальт входит в состав витамина В₁₂, медь является активатором деятельности некоторых ферментов, Мg - компонент хлорофилла, Мо - обнаруживается в некоторых ферментах и в печени, К - осмотический регулятор в клетках и т. д.

Наша природа сильно загрязнена микроэлементами. Растения поглощают их из почвы и по пищевой цепи они доходят до человека и животных в избыточных, опасных дозах. Примером может служить уже упоминавшееся выше массовое отравление населения близ залива Минамата в Японии.

Наиболее часто встречающиеся и токсичные металлы:

1. Свинец (РЬ). В природе это редкий элемент, содержание его в земной коре приближается к 1,5 ^. 10^-3 %, в основном в виде галенита (РЬS). Свинец относится к чрезвычайно токсичным веществам, ПДК_Pb = 0,0003 мг/м³, для воды ПДК_Pb = 50 мкг/л. Подобно веществу тяжелых металлов свинец нарушает обмен веществ. Особенно опасен для детей (умственная отсталость и заболевание мозга). Попадая внутрь организма, РЬ замещает Са в костях и, таким образом, является постоянным источником отравления. Источники загрязнения свинцом:

1) наиболее серьезный загрязнитель - выхлопные газы автотранспорта (если используется бензин с добавками тетраэтилсвинца (РЬ(С₂Н₂)₄) в качестве антидетонационных присадок);

2) при добыче и переработке свинцовых руд;

3) сжигание твердых отходов;

4) промышленные газовые выбросы.

2. Ртуть (Нg). Распространенность в природе составляет 0,1^. 10^-4 %, т. е. в природе ее очень мало. Фоновая концентрация ртути в воздухе: ~ 0,003 - 0,009 мкг/м³. Ртуть быстро превращается в метилртуть (СНзНg)++, которая весьма токсична: из крови метилртуть переходит в мозговую ткань, разрушая кору головного мозга и мозжечок. В организм человека ртуть попадает более всего с рыбой, но также и с животной пищей, если животные питались рыбной мукой, и с растительной, если почва "улучшалась" с помощью ртути.

Источники антропогенного загрязнения Нg:

1) соединения Нg применяются в качестве фунгицидов (для протравливания посевного зерна).

2) Нg используется при производстве бумаги.

3) Нg служит катализатором при производстве пластмасс.

В мире ежегодно производится ~ 9000 т Нg, из них более 5000 т оказывается впоследствии в океанах.

3. Кадмий (Сd). Кадмий по токсичности превосходит даже свинец. Он в сутки). Симптомы отравления кадмием: поражение почек и нервной опасен в любой форме. Выводится из организма очень медленно (0,1% системы, острые костные боли в спине и ногах, нарушение функции легких. Предполагается канцерогенность. Противоядие от Сd - витамин Д.

В природе очень мало кадмия - 0,13 ^. 10^-4 %. Антропогенные источники следующие:

1) Сg содержится в мазуте и дизельном топливе, освобождается при

сжигании топлива.

2) Сg используется в качестве присадок в сплавах.

3) Cd используется в гальванике (кадмирование деталей).

4) Cd входит в состав красящих пигментов в лаках, красках, эмалях,

керамике.

5) Сd используется в качестве стабилизатора пластмасс (поливинилхлорид).

6) В электрических батарейках. ПДК_Cd = 1 мкг/л по данным ВОЗ.

4. Бериллий и его соединения.

Бериллий очень опасен для воды. ПДК_Be= 0600001 мг/л. Бериллиевое отравление: острая пневмония и бериллез, страдает сердце.

В природе распространен мало, содержание Ве в горных породах и почвах ~ 4 ^. 10^-4 %. В опасных количествах Ве поступает в окружающую среду в результате промышленной деятельности.

5. Никель (Ni). Сильный канцероген.