3.6.4. Загрязнение хромом

Хром – высокотоксичный элемент. Хром – один из биогенных элементов, который постоянно находится в тканях растений и животных. Источники загрязнения: осадки сточных вод кожевенных заводов, коммунальные стоки и выбросы металлургических предприятий.

Фитотоксичность хрома зависит от его валентности, определяющей подвижность элемента в почве и его доступность растениям. Шестивалентный хром является анионом хромовой кислоты и в составе аниона практически не поглощается почвенными коллоидами, поскольку они несут преимущественно отрицательный заряд. Трехвалентный хром выступает в роли катиона и хорошо поглощается почвой, вследствие чего обладает малой токсичностью. Поэтому ПДК трехвалентного хрома в почве равна 100 мг/кг, шестивалентного – 0,05 мг/кг.

По токсичности хром уступает только ртути. Верхний критический уровень, при котором происходит снижение урожая растений на 10%, составляет 10 мг/кг. В растениях содержание хрома колеблется в пределах 0,02–0,20 мг/кг. Культуры семейства бобовых содержат повышенное его количество – 22–100 мг/кг сухого вещества.

Снижение содержания хрома в продуктах питания ведет к уменьшению его содержания в крови, затормаживает рост, повышает содержание холестерина в крови; повышение содержания приводит к сухости и боли в носу, затруднению дыхания и недомоганию.

3.6.5. Загрязнение цинком, кобальтом, никелем, марганцем и медью

Цинк – один из главных микроэлементов, он входит в состав ферментов, обуславливающих и регулирующих многие жизненные процессы, принимает участие в биосинтезе РНК и хлорофилла, участвует в углеводном и фосфатном обмене. Повышает жаро- и морозоустойчивость растений. При его недостатке в почве замедляется превращение неорганических фосфатов в органические соединения растений. Цинк входит в состав более 30 ферментов. При цинковом голодании в растениях накапливаются небелковые растворимые азотистые соединения (аминокислоты, амиды) и редуцирующие сахара, уменьшается содержание сахарозы, крахмала, увеличивается накопление органических кислот, снижается содержание ауксина. Влияние высоких концентраций цинка проявляется в синергическом действии, усиливая эффект других загрязнителей.

Содержится в земной коре в количестве 65 мг/кг, морской воде – 9–21 мкг/кг, организме взрослого человека 1,4–2,3 г.

Цинк участвует в многочисленных реакциях обмена веществ. Типичными симптомами недостаточности цинка являются замедление роста у детей, половой инфантилизм у подростков, нарушение вкуса (гипогезия) и обоняния (гипосмия) и др.

Суточная потребность в цинке взрослого человека составляет 15 мг, при беременности и лактации 20–25 мг. Цинк, содержащийся в растительных продуктах, менее доступен для организма, поскольку фитин растений и овощей связывает цинк (10% усвояемости), а из продуктов животного происхождения цинк усваивается на 40%. Содержание цинка в пищевых продуктах составляет, мг/кг: мясо 20–40, рыбопродукты 15–30, устрицы 60–1000, яйца 15–20, фрукты и овощи 5, картофель, морковь около 10, орехи, зерновые 25–30, мука высшего сорта 5–8, молоко 2–6 мг/л.

Цинк и его соединения малотоксичны, но возможны случаи интоксикации при нарушении использования пестицидов, небрежного терапевтического применения препаратов цинка. Признаками интоксикации являются тошнота, рвота, боль в животе, диарея. Цинк в присутствии мышьяка, кадмия, марганца, свинца в воздухе на цинковых предприятиях вызывает у рабочих «металлургическую» лихорадку.

Известны случаи отравлений пищей или напитками, хранившимися в железной оцинкованной посуде. Такие продукты содержали 200–600 мг/кг и более цинка, поэтому приготовление и хранение пищевых продуктов в оцинкованной посуде запрещено. ПДК цинка в питьевой воде составляет 5 мг/л, для водоемов рыбохозяйственного назначения 0,01 мг/л.

Источниками загрязнения кобальтом окружающей среды являются отходы и выбросы металлургических предприятий, сточные воды коммунального хозяйства. Кобальт в растениях концентрируется в генеративных органах, в пыльце и клубеньках бобовых культур, положительно действует на развитие клубеньковых бактерий, способствует накоплению витамина В у бобовых культур, лука, репы. Под действием кобальта улучшается диетическая ценность продукции в результате увеличения его содержания в растениях. Кобальт, накапливаясь в генеративных органах растений, способствует прорастанию пыльцы. Содержание кобальта в растительных тканях в пределах 15–50 мг/кг является избыточным или токсичным для растений. От недостатка кобальта в кормах страдают крупный рогатый скот, козы и овцы, что приводит к резкому снижению продуктивности животных (падение удоев молока и сокращение в нем витамина В₁₂). Оптимальная норма кобальта в кормах для нормальной регуляции функций у животных 0,07–1,7 мг/кг сухого вещества корма. Постоянный дефицит кобальта в кормах животных способствует эндемическому заболеванию – анобельтозу и авитаминозу В. Для данного заболевания характерно нарушение волосяного покрова (сухотка или «лизуха») и функций печени. При этом развивается анемия, приводящая при недостатке витамина В₁₂ к малокровию.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА