Свинец и проблемы экологии
Свинец и проблемы экологии
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ УЧИЛИЩЕ № 38
Реферат по предмету «Общая биология»
Тема: Свинец и проблемы экологии
Подготовили: Учащиеся Малинин Андрей
и Малинин Алексей
Специальность: Слесарь по техническому обслуживанию
и ремонту автотранспортных средств
Преподаватель: Коновалова И.Е.
Нижний Новгород
2000
1. ВЛИЯНИЕ СВИНЦА НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Пути поступления свинца в организм
По степени воздействия на живые организмы свинец отнесен к классу
высокоопасных веществ наряду с мышьяком, кадмием, ртутью, селеном,
цинком, фтором и бенз(а)пиреном (ГОСТ 17.4.1.02-83).
Опасность свинца для человека определяется его значительной токсичностью
и способностью накапливаться в организме. Различные соединения свинца
обладают разной токсичностью: малотоксичен стеарат свинца; токсичны соли
неорганических кислот (хлорид свинца, сульфат свинца и др.);
высокотоксичны алкилированные соединения, в частности, тетраэтилсвинец.
Однако на практике, как правило, анализируется только общее содержание
свинца в различных компонентах окружающей среды, продовольственном сырье
и пищевых продуктах, без дифференциации на фракции и идентификации вида
соединений.
В организм человека большая часть свинца поступает с продуктами питания
(от 40 до 70% в разных странах и по различным возрастным группам), а
также с питьевой водой, атмосферным воздухом, при курении, при случайном
попадании в пищевод кусочков свинецсодержащей краски или загрязненной
свинцом почвы.
С атмосферным воздухом поступает незначительное количество свинца - всего
1-2%, но при этом большая часть свинца абсорбируется в организме
человека. В атмосферном воздухе большинства городов, где Росгидрометом
проводится контроль за содержанием свинца, среднегодовая концентрация
варьирует в пределах 0,01-0,05 мкг/м3, что значительно ниже ПДК - 0,3
мкг/мз. В таких условиях живет ориентировочно до 44 млн. горожан. Около
10 млн. человек проживает в городах с более высоким содержанием свинца -
от 0,1 до 0,2 мкг/м3.
Более высокие концентрации свинца в атмосферном воздухе обнаружены при
проведении специальных исследований в городах с крупными промышленными
источниками эмиссии свинца - Белово, Владикавказ, Верхняя Пышма, Гусь-
Хрустальный, Екатеринбург, Карабаш, Кировград, Красноуральск, Курск,
Новосибирск, Ревда, Усолье-Сибирское и др. В этих городах проживает
ориентировочно 2,5 млн. горожан. Концентрации свинца в воздухе этих
городов превышают ПДК в несколько раз.
В питьевой воде различных стран мира содержание свинца изменяется в
пределах 1- 60 мкг/л и в большинстве европейских стран не превышает 20
мкг/л. В России данные о содержании свинца в питьевой воде крайне
немногочисленны. В московской питьевой воде его содержание варьирует в
пределах 0,7-4 мкг/л. Возможно, что существует проблема загрязнения
питьевых вод в районах расположения плавильных заводов или мест
складирования промышленных отходов с высоким содержанием свинца.
Загрязненная свинцом почва является источником его поступления в
продовольственное сырье и непосредственно в организм человека, особенно
детей. Наиболее высокие концентрации свинца обнаруживаются в почве
городов, где расположены предприятия по выплавке свинца, производству
свинецсодержащих аккумуляторов или стекла (Белово, Владикавказ,
Дальнегорск, Саранск, Рудная пристань, Свирск и ряд других).
В продовольственное сырье и пищевые продукты свинец может поступать из
почвы, воды, воздуха, кормов сельскохозяйственных животных по ходу
пищевой цепи. Кроме того, определенное значение имеет и возможность
прямого загрязнения при производстве готовых изделий. Наиболее высокие
уровни содержания свинца отмечаются в консервах в жестяной таре, рыбе
свежей и мороженной, пшеничных отрубях, желатине, моллюсках и
ракообразных. Высокое содержание свинца наблюдается в корнеплодах и
других растительных продуктах, выращенных на землях вблизи промышленных
районов и вдоль дорог.
Загрязнение продуктов в сборной жестяной банке объясняется тем, что
припой, используемый при сварке швов, содержит до 60% свинца, а
используемые покрытия не выдерживают "агрессивной" среды продукта.
По данным о потреблении продуктов питания в Российской Федерации, на
основании материалов бюджетных обследований семей установлено, что
расчетное поступление свинца в среднем на душу населения в год составляет
65,25 мг или 1,25 мг на одного чел. в неделю. В некоторых промышленных
городах поступление свинца с продуктами питания несколько выше: у 10%
обследуемого населения превышает величину 2 мг/чел. в неделю. В суточном
рационе детей в возрасте 1-3 года потребление свинца составляет 14 мкг, в
возрасте 4-6 лет - 64 мкг, 7-14 лет - 68 мкг и в возрасте 14-17 лет -87
мкг, т.е. поступление свинца с продуктами питания для детей до 7 лет
изменяется в зависимости от возраста в пределах 14-68 мкг/сут.
Таблица 1
Пути поступления свинца в организм детей дошкольного возраста в городах
России
|Характеристика |Общее |Пути поступления свинца в организм, % |
|городов |поступлени| |
| |е, мкг/сут| |
| | |с |с питьевой |с почвой|с |
| | |воздухо|водой |и пылью |продукта|
| | |м | | |ми |
| | | | | |питания |
|Города с |23-33 |0,3 |1,5 |11,3 |86,9 |
|относительно низким | | | | | |
|и средним уровнем | | | | | |
|загрязнения | | | | | |
|Города с повышенным |24-67 |0,7 |2,8 |10,7 |85,8 |
|уровнем загрязнения | | | | | |
Среднее прогнозное содержание свинца в крови детей для городов с
невысоким содержанием свинца в окружающей среде близко к контрольному
нормативу ( 10 мкг/дл. В городах с высоким содержанием свинца в
окружающей среде этот норматив может быть превышен почти вдвое.
Группы повышенного риска воздействия свинца
В России постепенно увеличивается численность контингентов, имеющих
профессиональный контакт со свинцом. По данным Российского информационно-
аналитического центра Госкомсанэпиднадзора России, случаи хронической
свинцовой интоксикации зафиксированы в 14 отраслях промышленности России.
Ведущими по числу случаев хронического отравления свинцом являются:
электротехническая промышленность (производство аккумуляторов),
приборостроение, полиграфия, цветная металлургия. В электротехнической
промышленности, цветной металлургии и машиностроении интоксикация
обусловлена превышением ПДК свинца в воздухе рабочей зоны в 20 и более
раз. Высокий удельный вес свинцовых интоксикаций в полиграфии вызван
использованием в типографиях отдельных районов России (Амурская,
Пензенская области и др.) морально устаревшего оборудования, ручной
отливки и переплавки свинцовых шрифтов, ручного набора при несовершенной
приточно-вытяжной вентиляции.
По результатам официальной статистики среди профессиональных интоксикаций
свинцовая занимает первое место. Так, в 1994 г. среди всех острых и
хронических профессиональных отравлений удельный вес свинцовой
интоксикации составил 11,7%. Количество пострадавших составило 7,5 чел.
на 10 000 работающих, из них 3,54 -с утратой трудоспособности. Удельный
вес свинцовой интоксикации в структуре профессиональных отравлений,
диагностированных в России, увеличился с 9,4% в 1991 г. до 11,6% в 1995г.
Среди рабочих, пострадавших от воздействия свинца, около 40% составляют
женщины. Для женщин свинец представляет особую опасность, так как этот
элемент обладает способностью проникать через плаценту и накапливаться в
грудном молоке. ВОЗ отмечает возможность риска спонтанных абортов при
концентрации свинца в крови беременных работниц 30 мкг/дл и увеличения
числа хромосомных аберраций у рабочих при содержании свинца в крови свыше
80 мкг/дл.
Свинец и здоровье детей
Основным показателем воздействия cвинца на здоровье детей является
уровень его содержания в крови, причем происходит постоянный пересмотр
рекомендуемого нормативного содержания cвинца в крови. Результаты ряда
крупных международных и национальных проектов подтвердили, что при
увеличении концентрации cвинца в крови ребенка с 10 до 20 мкг/дл
происходит снижение коэффициента умственного развития (IQ).
В России исследования по определению содержания cвинца в крови детей
крайне немногочисленны, но их результаты свидетельствуют о его повышенном
уровне у детей, проживающих вблизи аккумуляторного завода в С.-
Петербурге, металлургических заводов в городах Белово, Карабаш и
Красноуральск.
Допустимый уровень содержания свинца в волосах - 8-9 мкг/г.
Систематические исследования по определению накопления свинца в волосах
населения проводятся в различных городах России с 1980 г. с
использованием современных инструментальных методов. За последние 15 лет
проведено исследование около 5 тыс. образцов волос детского населения,
проживающего в городах с различными источниками свинцовых выбросов. Среди
детского населения, подвергающегося воздействию повышенных концентраций
cвинца, наиболее высокие уровни его накопления отмечаются на территориях
вблизи металлургических и аккумуляторных производств в городах
Владикавказ, Курск, Карабаш, Красноуральск, Кыштым, Саратов, Челябинск, а
также в зоне влияния Чернобыльской катастрофы.
Установлено значительное накопление cвинца в зубах детей, проживающих в
уральских городах Карабаш, Кировград, Красноуральск, Верх-Нейвинск и
Верхняя Пышма. Содержание cвинца в зубах этих детей значительно выше, чем
то же в США и других странах мира.
Эффекты воздействия cвинца на здоровье детского населения рассмотрены по
отдельным системам организма, на состояние которых этот металл оказывает
наиболее выраженное влияние.
Неврологические эффекты. У маленьких детей изменения психомоторных
реакций связывают с повышенным поступлением cвинца в организм при
облизывании пальцев рук и игрушек, побывавших на загрязненной почве. Для
детей школьного возраста характерно изменение показателя IQ. Влияние
cвинца проявляется также в изменениях двигательной активности,
координации движений, времени зрительно- и слухомоторной реакции,
слухового восприятия и памяти. Эти изменения в психоневрологическом
статусе ребенка возможны и в более старшем возрасте, что выражается в
трудностях обучения и поступления в высшие учебные заведения.
Наиболее выражены изменения психоневрологического статуса у детей,
проживающих вблизи аккумуляторных заводов в городах С.- Петербурге и
Саратове и металлургических заводов в городах Белово и Красноуральск. В
г. Белово Кемеровской области (среднее содержание свинца в крови детей
9,9 ± 0,5 мкг/дл) показатель тревожности детей встречается чаще, чем в
других городах; болезни нервной системы у детей первого года жизни в этом
городе представлены преимущественно энцефалопатиями и судорожным
синдромом, а у детей старшего возраста ( неврозами, энурезами,
эписиндромом. В г. Красноуральске (среднее содержание свинца в крови
детей 13,1 ± 0,5 мкг/дл) у 76% детей отмечается задержка психического
развития.
При длительном поступлении свинца возникают также нефрологические
эффекты. Так, среди детей дошкольного возраста, проживающих вблизи
Саранского электролампового завода, являющегося источником загрязнения
окружающей среды свинцом и ртутью, распространенность заболеваний мочевой
системы в 3 раза выше, чем в контрольном районе этого же города.
Воздействие свинца вызывает определенные изменения в сердечно-сосудистой
системе. Патогенез поражения сердца при действии свинца связывается с
поражением митохондрий, в частности с ингибированием поглощения ионов
кальция. У детей с повышенным содержанием cвинца в крови (более 20
мкг/дл), проживающих вблизи аккумуляторного завода в С.-Петербурге,
выявлены функциональные изменения сердечно-сосудистой системы.
Загрязнение окружающей среды свинцом оказывает влияние на состояние
здоровья новорожденных. Новорожденные в городах Белово Кемеровской
области и Карабаш Челябинской области имеют более низкие показатели
физического развития, чем в контрольном районе. В другом городе с
металлургическим производством, Владикавказе, у женщин увеличено число
случаев бесплодия, самопроизвольных абортов, токсикозов,
мертворождаемости и рождения детей с уродствами: дефектами развития
костно-суставной системы, врожденными пороками сердца и др. Частота
врожденных пороков развития выше среди детей, родители которых работают
на металлургическом комбинате. В этом же городе у рабочих плавильных
производств выявлено увеличение числа хромосомных аберраций.
Интегрированная биокинетическая модель поступления свинца в организм
детей позволяет произвести оценки для детской популяции вероятностного
распределения концентрации свинца в крови по имеющейся информации о
поступлении свинца в организм различными путями. Риск рассчитывали как
вероятность того, что концентрация свинца в крови детей превышает
нормативные уровни, в качестве которых использовали принятые в США
официальные медицинские нормативы содержания свинца в крови детей (шкала
CDC), так как в России аналогичные стандарты не разработаны.
Для оценки риска проведены расчеты по обобщенным показателям содержания
свинца в различных компонентах окружающей среды и пищевом рационе. При
этом на основании изложенного выше материала города России
(проанализировано свыше 150 городов) разделены на две основные группы: 1)
с относительно низким и средним уровнем; 2) с повышенным уровнем
содержания свинца в окружающей среде.
Расчеты вклада путей поступления в формируемую свинцовую нагрузку для
детей, проживающих в городах России, показали преобладающую роль
загрязнения продуктов питания: более 85% от общего поступления свинца в
организм (табл. 1). Однако данные о загрязнении продуктов питания,
используемых в рационе детей в России, весьма противоречивы. Поэтому
необходим дополнительный анализ содержания свинца в продуктах питания.
Следует отметить также недостаточность имеющейся информации о содержании
свинца в питьевой воде, что несомненно потребует дальнейшего изучения,
поскольку использованные в расчетах значения по Москве могут не отражать
реальный уровень загрязнения питьевой воды в различных городах России.
Необходима систематизация имеющихся данных о содержании свинца в питьевой
воде в различных регионах России.
Результаты расчетов рисков по шкале CDC (табл. 2) свидетельствуют о том,
что почти у 44% детей в городах России могут возникать проблемы в
поведении и обучении, обусловленные воздействием свинца; около 9%
нуждаются в лечении; здоровье 0,2% детей находится в опасности и примерно
0,01% детей (500 из анализируемого контингента) нуждается в неотложном
медицинском вмешательстве.
Таблица 2
Прогнозируемая численность детей с повышенным содержанием свинца в крови
|Характеристика городов |Численность детей до 7 лет, млн. чел |
| |общая |с содержанием свинца в крови,|
| | |мкг/дл |
| | |10-19 |20-44 |45-69 |более |
| | | | | |70 |
|Города с относительно низким и |4,3 |1,8 |0,3 |0,003 |0,0 |
|средним уровнем загрязнения | | | | | |
|Города с повышенным уровнем |0,2 |0,1 |0,1 |0,006 |0,0005 |
|загрязнения | | | | | |
|Всего |4,5 |1,9 |0,4 |0,009 |0,0005 |
2. ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ
Стационарные источники
Загрязнение окружающей среды свинцом и его соединениями предприятиями
металлургической промышленности определяется спецификой их
производственной деятельности: непосредственное производство свинца и его
соединений; попутное извлечение свинца из других видов сырья, содержащих
свинец в виде примеси; очистка получаемой продукции от примеси свинца и
т.д.
Из 640 кг в год свинца, сбрасываемого ежегодно в водные объекты со
сточными водами, 570 кг (89%) принадлежало предприятиям, производящим
цветные металлы. Сравнительно небольшие выбросы свинца предприятиями
черной металлургии Российской Федерации определяются отсутствием в сырье
сколь-либо значительного содержания свинца, хотя в ряде развитых стран
мира наличие в рудном сырье и скрапе свинца создает серьезные
экологические проблемы в доменном, мартеновском и электроплавильном
переделах.
99,86% выбрасываемого в атмосферу свинца приходится на долю 11 из 39
предприятий цветной металлургии, в том числе около 94% этого металла
выбрасывают 5 предприятий: Среднеуральский медеплавильный завод (291
т/год); Красноуральский медеплавильный комбинат (170 т/год);
Кировградский медеплавильный комбинат (114 т/год); АО "Дальполиметалл"
(28 т/год); завод "Электроцинк" (16 т/год).
Производство аккумуляторов в машиностроении использует половину
потребляемого в стране свинца. Суммарные выбросы в атмосферу 7
аккумуляторных заводов России, объединенных в АО "Электрозаряд",
составили в 1998 г. ориентировочно 38,2 т в пересчете на свинец;
суммарные сбросы в водные объекты (через канализацию) - 35,3 т.
С переходом на применение в производстве кабелей пластмассовых материалов
для оболочек произошло снижение потребления свинца и его сплавов
кабельными заводами. К настоящему времени потребление свинца на заводах
этой подотрасли снизилось до 5 тыс. т. Особенности применяемой технологии
таковы, что выбросы свинца незначительны.
В топливно-энергетическом комплексе загрязнение окружающей среды свинцом
обусловлено производством этилированных бензинов и сжиганием топлива
(прежде всего угля).
В 1998 г. было произведено 27,4 млн. т автомобильных бензинов, в том
Страницы: 1, 2, 3, 4
|