Toxic

71

Техника безопасности. При контакте с соединениями молибдена следует использовать респираторы типа «Лепесток» и др., спецодежду.

Из организма молибден выводится, главным образом, с

мочой.

1.8.3 Вольфрам

Антропогенные источники: добыча, обогащение и пе-

реработка вольфрамовых руд, производство легированных ста- лей, сточные воды металлургических предприятий.

Биологическая роль. Биологическая роль не ясна. Наиболее велико его содержание в головном мозге че-

ловека, печени и костях.

Содержание в человеческом организме:

Токсическое действие. Вольфрам – биологический конкурент молибдена. Попадая в организм человека и замещая молибден в соответствующих ферментах, он ингибирует их активность. Избыток вольфрама в организме приводит к нару- шению функций печени, изменению белкового состава крови (повышенному содержанию альбуминов), накоплению холе- стерина, общих липидов сыворотки крови. Соли вольфрама откладываются в кишечнике, костях, меньше – в селезенке, коже, почках.

Токсическая доза - данные отсутствуют.

Летальная доза - > 30 мг (для крыс).

Симптомы отравления – слабость, лихорадка, позднее – корьевая сыпь, белок в моче. Известны случаи бронхиальной

72

астмы, поражения глаз. Уколы вольфрамовой проволоки за- живают с трудом. WO3 раздражает кожу, может изменять ее окраску на синевато-красную. Гексакарбонил вольфрама в ор- ганизме разрушается на металл и СО, при этом осуществляется совместное токсическое действие. Вызывает шелушение кожи и повышенную ломкость ногтей.

Техника безопасности. При контакте с соединениями вольфрама следует использовать респираторы типа «Лепесток» и др., пылезащитную спецодежду, защитные пасты.

Из организма вольфрам выводится, главным образом, через желудочно-кишечный тракт и почки.

1.8.4Контрольные вопросы

1.Перечислите основные антропогенные источники попада- ния в организм человека хрома, молибдена и вольфрама.

2.Сформулируйте основные сходства и различия в токсиче- ском действии на организм человека d- элементов VI груп- пы.

3.Существуют ли различия в токсическом действии на орга- низм человека хрома, молибдена, вольфрама и их соедине- ний?

4.Рассчитайте массу хрома, молибдена и вольфрама в вашем теле.

5.Перечислите основные средства защиты от попадания в ор- ганизм человека d- элементов VI группы.

1.9D-ЭЛЕМЕНТЫ VII ГРУППЫ

1.9.1 Марганец

Антропогенные источники: добыча и переработка марганцевых руд, выплавка чугуна, стали и сплавов, производ-

73

ство сухих гальванических элементов, сварка и резка металлов; выхлопные газы транспортных средств, работающих на бензи- не, в котором в качестве антидетонационной присадки исполь- зован метилциклопентадиенилмарганецтрикарбонил (ММТ), применение фунгицида, содержащего марганец.

Биологическая роль. Без ферментов, содержащих мар- ганец, невозможны специфические метаболические процессы, например, образование мочи. Кроме того, этот металл необхо- дим для активации ферментов дегидрогеназ и для синтеза ви- тамина С. Марганец входит в состав тканей растений и живот- ных и является жизненно важным элементом.

Содержание в человеческом организме:

Недостаток его вызывает поражение костной системы у животных, у птиц – ломаются крылья и перья. В больших кон- центрациях Mn ядовит.

Марганец входит в состав трубчатых костей, гипофиза, поджелудочной железы, металлпротеинового комплекса фер- ментов, активирует многие ферменты, может замещать другие металлы, в частности магний, в клеточных ферментных реак- циях – этим обусловлено его участие в обмене веществ, в част- ности, витаминов В1, В2, В6, Е, С. Его влияние на обмен ве- ществ усиливается в присутствии Cu, Zn и других элементов. Он необходим для формирования соединительной ткани и кос- тей, роста организма, репродуктивной функции, функций цен- тральной нервной системы и эндокринных желёз, понижает

74

уровень сахара в крови. У растений марганец участвует в окис- лении жирных кислот, процессах дыхания и фотосинтеза.

Токсическое действие. Проникает в организм человека через легкие, в меньшей степени – через желудочно-кишечный тракт, и, возможно, через кожу. Проявляется в поражении лёг- ких, сердечно-сосудистой и центральной нервной систем, уг- нетении функций окислительных ферментов митохондрий, увеличении лимфатических желез, дерматитах. Обладает мута- генным и аллергическим эффектом.

Недостаток марганца отрицательно сказывается на раз- витии костей, происходит замедление роста, нарушение разви- тия скелета (утолщение и укорочение нижних конечностей, деформация суставов, «марганцевый рахит»). Особенно важно это учитывать для детей в процессе интенсивного роста их ор- ганизма. Известно, что незадолго до инфаркта происходит по- вышение содержания Mn в крови.

Токсическая доза - 10-20 мг (для крыс).

Летальная доза - данные отсутствуют.

Соединения. При вдыхании пыли, содержащей пиролю- зит (MnO2), поражается нервная система – паркинсонизм (на- рушение координации движений, паралич), изменение печени и щитовидной железы; у рабочих, занятых на размоле марган- цевой руды, наблюдается развитие доброкачественно текущего пневмониоза. Сильное влияние оказывается на женский орга- низм (нарушение менструального цикла, самопроизвольные аборты, мертворождение).

Перманганат калия (KMnO4) оказывает на организм не- сколько иное действие: происходит воспаление оболочки же- лудочно-кишечного тракта, функциональные изменения нерв- ной системы, тахикардия, слабость ног, нарушение зрения, влияние на деторождение. Вместе с тем, является хорошим

обеззараживающим средством и применяется при обработке инфицированных ран. Имеются сведения о защитном действии внутривенного вливания KMnO4 при укусах паука - курта.

75

Сильными ядами, поражающими нервную и сердечно-

сосудистую системы являются циклопентадиенилтрикарбонил (ЦТМ) и метилциклопентадиенилтрикарбонил-метил марган- ца.

Накапливается марганец в щитовидной железе, легких, мозге, печени, костях, стенках толстой кишки.

Техника безопасности. При контакте с соединениями марганца используются респираторы типа «Лепесток» и др., промышленный противогаз с коробкой БКФ, шланговый про- тивогаз, спецодежда из бумаги.

Из организма марганец выводится, главным образом, с мочой – 0,1 мг/сутки.

1.9.2 Технеций

Антропогенные источники: нет сведений.

Биологическая роль. О биологической роли сведений

нет.

Токсическое действие. Накапливается в организме в щитовидной железе.

Техника безопасности. Нет сведений.

1.9.3 Рений

Антропогенные источники: нет сведений.

Биологическая роль. В организме животных рений не обнаружен.

Токсическое действие. При попадании в организм че- ловека накапливается в щитовидной железе. Вызывает заболе- вания верхних дыхательных путей (при действии пыли).

KReO4 не раздражает кожу, но окрашивает ее в черный

цвет.

Техника безопасности. Нет сведений.

76

1.9.4Контрольные вопросы

1.Перечислите основные антропогенные источники попада- ния в организм человека марганца.

2.В чем заключается биологическая роль марганца?

3.Сформулируйте основные сходства и различия в токсиче- ском действии на организм человека марганца и его соеди- нений.

4.В каких органах тела накапливаются d- элементы VII груп- пы?

5.Перечислите основные средства защиты от попадания мар- ганца в организм человека.

1.10D-ЭЛЕМЕНТЫ VIII ГРУППЫ

1.10.1 Железо

Антропогенные источники: сточные воды и шламы металлургического, химического, нефтехимического, фарма- цевтического, лакокрасочного, текстильного производств; кор- розия.

Биологическая роль. Физиологическая роль железа обусловлена его способностью образовывать различные ком- плексные соединения с молекулярным кислородом, серой, азо- том. Железосодержащие белки выполняют различные жизнен- но важные функции: гемоглобин транспортирует кислород от легких к тканям всех органов, миоглобин запасает его в мыш- цах в связанном виде, цитохромы обеспечивают тканевое ды- хание. Железо участвует в построении клеточного ядра.

Содержание в человеческом организме:

Токсическое действие. Соединения железа (II) более токсичны, чем соединения железа (III). Вдыхание пыли, со- держащей соединения железа, приводит к заболеванию легких, сердечно-сосудистой дистонии, к снижению секреции желудка, изменению состава крови, возникновению стоматита, гастрита.

Токсическая доза - 200 мг. Летальная доза - 7-35 г.

1.10.2 Кобальт

Антропогенные источники: горно-металлургические комбинаты, пылевые выбросы в производстве цемента, сжига- ние каменного угля, выбросы автотранспорта.

Биологическая роль. Кобальт - незаменимый микро- элемент.

Содержание в человеческом организме:

Кобальт входит в состав витамина В12 и ряда фермен- тов. Он положительно влияет на развитие эритроцитов, синтез белков, усвоение организмом кальция, фосфора и азота. Не- достаток кобальта в организме может вызвать рак крови.

У растений кобальт в небольших количествах оказывает стимулирующее действие на важнейшие физиологические процессы (фотосинтез, дыхание, водный обмен и др.), повы- шает активность различных ферментов. Входя в состав вита-

78

мина В12, влияющего на поступление азота и увеличение со- держания хлорофилла и аскорбиновой кислоты, кобальт акти- вирует биосинтез и повышает содержание белкового азота.

Токсическое действие. В повышенных концентрациях кобальт весьма токсичен. Он понижает артериальное давление, нарушает функции печени, щитовидной железы, углеводный обмен, увеличивает содержание молочной кислоты в мышеч- ной ткани (причина утомляемости), тормозит переваривание жиров (жирные кислоты не утилизируются полностью и пре- вращаются в триглицериды). Высокие дозы кобальта инакти- вируют ферменты окислительно-восстановительного ряда, уг- нетают дыхание тканей костного мозга, печени, почек, процес- сы кроветворения. Ионы кобальта разрушают белки, так как образуют с ними устойчивые комплексы.

Токсическая доза - 500 мг.

Летальная доза - данные отсутствуют.

1.10.3 Никель

Антропогенные источники: предприятия горнорудной промышленности, производство цветных металлов, сжигание угля и мазута, выбросы автотранспорта, промышленные сточ- ные воды, табачный дым.

Биологическая роль. Никель - необходимый человеку микроэлемент.

Содержание в человеческом организме:

Он входит в состав многих ферментов. Недостаток ни- келя в организме приводит к ингибированию ферментов пече-

79

ни, нарушает дыхательные процессы в митохондриях, изменя- ет содержание липидов в печени. Никель участвует в регуля- ции метаболизма гема в печени и почках. Никель - биологиче- ский конкурент меди и железа. При избытке в организме нике- ля в нем падает содержание меди.

Токсическое действие. Высокий уровень содержания никеля в окружающей среде привел к появлению нового нев- рологического заболевания - миело-оптико-нейропатия (Япо- ния). Симптомы: боли в животе, нарушение чувствительности, паралич, падение остроты зрения.

Соединения никеля и кобальта - канцерогены.

Токсическая доза - 50 мг (для крыс).

Летальная доза - данные отсутствуют.

Меры предосторожности. Защита от поражения ни-

келем, кобальтом и их соединениями - борьба с пылеобразова- нием и пылевыделением, соблюдение норм личной гигиены, индивидуальные средства защиты.

1.10.4Контрольные вопросы

1.Чем опасно загрязнение окружающей среды тяжелыми ме- таллами?

2.Какие Вы знаете антропогенные источники поступления в окружающую среду ионов тяжелых металлов, в частности, железа, кобальта, никеля?

3.К сегодняшнему дню человечество выплавило около 20 млрд. тонн железа, из которых 14 млрд. тонн уже «съедены»

коррозией и рассеяны в биосфере. Рассчитайте массу железа на 1 км2 поверхности Земли, считая, что все железо выпада- ет на поверхности планеты и принимая радиус Земли ≈ 5000 км. Каков к.п.д. металлургической промышленности?

80

1.11 D-ЭЛЕМЕНТЫ I ГРУППЫ

1.11.1 Медь

Антропогенные источники: промышленные выбросы,

отходы, стоки предприятий цветной металлургии, выхлопные газы автотранспорта, медьсодержащие удобрения и пестици- ды, сжигание топлива.

Биологическая роль. Медь содержится в организме в небольших количествах.

Медь входит в состав белков (гемокупреин, церулопла- зин, купропротеин и др.) и некоторых ферментов и концентри- руется преимущественно в печени. Одна из важнейших функ- ций меди – участие в процессе кроветворения и она не может быть заменена другими элементами. У некоторых организмов (например, улиток) медь выполняет функцию переноса кисло- рода. В организме человека медь играет важную роль в под- держании нормального состава крови.

Содержание в человеческом организме:

Соединения меди необходимы для синтеза гемоглобина и фосфолипидов. При недостатке меди развивается анемия, изменяются структура и свойства эластина сосудов настолько, что нередко это приводит к разрывам стенок аорты, возникают опухолевые заболевания. Недостаточность меди сопровожда- ется нарушением развития головного мозга; нарушается обра- зование пигмента, что ведет к поседению волос. Избыток меди в организме может повлечь перерождение печени и анемиче-