Тяжелые металлы

Тяжелые металлы в организме. Принято считать, что наибольшей токсичностью обладают гидратированные ионы металлов (водорастворимые), тогда как металлы, связанные в комплексы менее опасны или даже безвредны. Металлы проникают в живую клетку в виде катионов, но поглощение их строго регулируется организмом, т.к. все тяжелые металлы в больших количествах токсичны. В то же время присутствие их в следовых количествах - необходимо для жизни. Общим механизмом токсического действия избытка тяжелых металлов является взаимодействие их с группами SH-, СOO^- и PO₄^3- -группами ферментов и последующей их блокадой. Живые организмы имеют механизмы естественной детоксикации тяжелых металлов. Так, в ответ на токсическое действие Pb, Cd и Hg печень и почки человека увеличивают синтез металлотионинов - низкомолекулярных белков, в состав которых входит аминокислота цистеин. Высокое содержание в последней сульфгидрильных SH-групп обеспечивает связывание ионов металлов в прочные комплексные соединения. Избирательное накопление тяжелых металлов происходит в паренхиматозных органах (почки, печень) и в мозге (липиды). В мускулатуре концентрации тяжелых металлов относительно невысоки. Тяжелые металлы в окружающей среде. Биотрансформация металлов заключаются во включении металлов в органические производные - чаще всего это повышает их токсичность для теплокровных. Например, превращение Hg бактериями, фитопланктоном может приводить к образованию более токсичных ртутьорганических соединений, в частности, метилртути. Кроме того, тяжелые металлы могут практически необратимо связываться в почвах, гумматах или в осадках. Особенностью Cd является также то, что он практически не связывается гумусовыми веществами почв и накапливается преимущественно в листьях (табака и др.) (Cu и Zn концентрируются накапливается в корнях).

Радионуклиды.

Это атомы радиоактивных изотопов какого-либо химического элемента. Особо высокой радиотоксичностью в отношении человека обладают радионуклиды группы А: ²¹⁰Pb, ²¹⁰Po, ²²⁶Ra, ²³²U, ²³⁸Pu. Высокую опасность представляют также ¹³¹I для щитовидной железы (группа Б – высокая радиотоксичность), ⁹⁰Sr - для костей, ¹³⁷Cs - для мышц (группа В – средняя радиотоксичность). Радиоактивный цезий после ядерных испытаний и выпадения из атмосферы концентрируется в лишайниках. Северные олени питаются лишайниками, а эскимосы и лопари употребляют мясо этих животных в пищу.

Нефть и нефтепродукты.

Растворимая в воде доля нефти от всей ее массы мала. Однако: 1) в число растворяющихся компонентов нефти попадают наиболее токсичные ее компоненты (металлокомплексы); 2) нефть может образовывать с водой стойкие эмульсии, так что в толщу воды может перейти до 15% всей нефти. Особой токсичностью обладают ароматические углеводороды (0,6%) - бензол, толуол, ксилол, вызывающие поражение нервной системы, почек, печени, кроветворных органов. Присутствие сероводорода в нефти усиливает токсический эффект. Среди сернистых соединений, помимо большого содержания H₂S (до 30% от общей серы), особо вредными считаются меркаптаны. Присутствуют в нефтях также моно-, ди- и полисульфиды ароматического и алифатического характера. Это соединения полярного типа, обладают повышенной растворимостью в воде и представляют опасность для биоты.