Se aplică absența pesticidelor în produsele din metale grele. Metale grele în produsele alimentare. Și cum să trăiești acum

Mâncare ecologică: naturală, naturală, vie! Lyubava Live

Metalele grele din alimente

Cele 8 elemente chimice toxice principale din alimente sunt considerate în mod obișnuit: mercur, plumb, cadmiu, arsen, zinc, cupru, staniu și fier. Primele trei sunt cele mai periculoase.

De exemplu, plumbul este o otravă foarte toxică. Conținutul său natural în majoritatea produselor vegetale și animale nu depășește de obicei 1,0 mg/kg. Dar o mare cantitate de plumb poate fi găsită în peștii răpitori (în ton, de exemplu, până la 2,0 mg/kg), moluște și crustacee (până la 10 mg/kg). Conținutul crescut de plumb se observă în conservele, care se află în așa-numitele recipiente de tablă prefabricate.

Când se arde benzina cu plumb, se formează plumb tetraetil, care pătrunde ușor în sol și provoacă contaminarea alimentelor cultivate pe acesta. Din acest motiv, plantele cultivate de-a lungul autostrăzilor conțin cantități mai mari de plumb. Aveți grijă când cumpărați produse de casă presupuse „sustenabile” de pe drum. De regulă, acestea sunt cultivate în spatele gardului cel mai apropiat de autostradă.

Te poți proteja de plumb refuzând să mănânci (sau să mănânci rar) pești răpitori, moluște și crustacee, folosind conserve în recipiente de tablă și cumpărând alimente cultivate de-a lungul drumurilor.

Alături de plumb, un element chimic foarte toxic este cadmiu, al cărui conținut natural în produsele alimentare este de aproximativ 5-10 ori mai mic decât plumbul. Concentrații crescute de cadmiu sunt observate în produse precum pudra de cacao (până la 0,5 mg/kg), rinichi de animale (până la 1,0 mg/kg) și pește (până la 0,2 mg/kg). Conținutul de plumb, precum și cadmiu, crește în conservele din recipientele combinate din tablă. O cantitate foarte mare de cadmiu poate fi găsită în ciupercile din zonele poluate ecologic: 0,1–5,0 mg/kg. Ciupercile sunt numite și „curățătorii de pădure” pentru capacitatea lor de a absorbi toxinele. Excesul de cadmiu a fost găsit și în carcasele de pui broiler și în carnea de animale din cauza utilizării furajelor nesigure.

Cele mai comune surse de cadmiu sunt ciocolata, rinichii de animale, peștele, carnea, pui și ciuperci din regiunile defavorizate din punct de vedere ecologic.

Mercur este o otravă foarte toxică cu acțiune cumulativă (acumulativă). Din cauza acestei caracteristici, animalele tinere conțin mai puțin din ea decât cele bătrâne, iar prădătorii conțin mai mult decât prada lor. Peștii răpitori se disting în special prin aceasta. De exemplu, în corpul tonului, mercurul se poate acumula până la 0,7 mg/kg sau mai mult. Alți „acumulatori” naturali activi ai mercurului din produsele de origine animală sunt rinichii animalelor. Conținutul de mercur din acestea poate ajunge la 0,2 mg/kg. (Boev et al., 2002).

Astfel, cea mai mare parte a mercurului se găsește în corpul peștilor răpitori și în rinichii animalelor. Pentru a te proteja de a obține metale grele cu alimente, este necesar să se limiteze utilizarea cărnii și a produselor din pește (în special a peștilor răpitori), precum și a produselor care conțin metale grele: boabe de cacao, ciuperci, plante cultivate de-a lungul drumurilor și conserve în conserve.

Acest text este o piesă introductivă. Din cartea Marijuana: Mituri și fapte de Lynn Zimmer

Din cartea Farmacologie clinică homeopatică autor Ernst Farrington

Din cartea Homeopatie. Partea a II-a. Recomandări practice la alegerea medicamentelor de Gerhard Keller

Din cartea Enciclopedia Amosov. Algoritmul de sănătate autor Nikolai Mihailovici Amosov

Din cartea Manualul oculistului autor Vera Podkolzina

Din cartea Oficial și etnostiinta. Cea mai detaliată enciclopedie autor Genrih Nikolaevici Uzhegov

Din cartea Regulile de aur ale nutriției autor Ghenadi Petrovici Malahov

Din cartea Metalele care sunt mereu cu tine autor Efim Davidovich Terlețki

Din cartea Ayurveda pentru începători. Știința străveche a auto-vindecării și longevității autorul Vasant Lad

Din cartea Tratament cu fructe de padure (frasin de munte, trandafir salbatic, catina) autor Taisiya Andreevna Batyaeva

Din cartea Raw Food for Cleansing and Health autor Victoria Butenko

Din carte 155 de rețete pentru sănătatea vasculară autor A. A. Sinelnikova

Din cartea Atentie: apa pe care o bem. Ultimele date, cercetări actuale autor O. V. Efremov

Din cartea Ayurveda și Yoga pentru femei de Julieta Varma

de Neil Barnard

Din cartea Nutriție pentru creier. O tehnică eficientă pas cu pas pentru a crește eficiența creierului și a întări memoria de Neil Barnard

Staniul și compușii de plumb se pot acumula în alimentele conservate în timpul procesului de producție și în timpul depozitării lor în recipiente de tablă.

În produsele alimentare, metalele formează o serie de compuși cu carbohidrați, proteine, grăsimi, acizi organici și alte componente ale alimentelor conservate. Pentru a determina conținutul de metal, este necesar să se distrugă partea organică a conservelor. Cea mai comună metodă pentru determinarea staniului și plumbului este descrisă mai jos.

Metodă standard pentru determinarea staniului.

Standardele pentru produsele finite definesc normele pentru conținutul de staniu din alimentele conservate. Cantitatea de staniu depinde de compoziția chimică a conservelor, de calitatea staniului, de durata sterilizării, de timpul și condițiile de păstrare a produselor în recipiente de tablă. Laboratorul fabricii determină cantitatea de staniu la ambalarea conservelor în recipiente de tablă de două ori: după sterilizare și când produsele finite sunt expediate.

Pentru determinarea staniului se folosește o metodă volumetrică, bazată pe prepararea staniului redus (bivalent) într-o soluție și oxidarea acestuia (transferul în tetravalent) cu o soluție titrată de iod. Din proba medie din conservele studiate se prelevează o probă de 40 g, zdrobită sau măcinată într-un mortar de porțelan. Din mortar, produsul este transferat într-un balon Kjeldahl cu o capacitate de 500-750 ml. Reziduurile sunt spălate cu 50 ml de acid azotic 10%. Pentru a preveni spargerea balonului în timpul fierberii, adăugați câteva grame de sticlă spartă, tratată în prealabil cu acid sulfuric sau azotic. Dupa ce s-a asezat timp de 10 min. se adaugă în porții separate 25 ml de acid sulfuric tare (gravitate specifică 1,84). Balonul cu conținutul este așezat pe o grilă de azbest și atașat de un trepied.

Printr-o pâlnie de picurare, atașată tot de un suport, se toarnă în balon 150-200 ml de acid azotic tare (gravitate specifică 1,4). Duza pâlniei este întărită astfel încât picăturile de acid să cadă în balonul Kjeldahl. De la robinetul pâlniei ar trebui să curgă 15-20 de picături pe minut. Balonul se încălzește până la fierbere. În timpul arderii, este umplut cu vapori maro de oxizi de azot. Dacă conținutul din balon începe să se întunece, atunci crește cantitatea de acid azotic, dacă devine ușor maro sau deschis, atunci reduce cantitatea de acid. După 20-30 min. după formarea spumei, balonul este încălzit fără plasă de azbest. Când lichidul din balon devine decolorat, nu se adaugă acid azotic și lichidul este fiert până când apar vapori albi de dioxid de sulf.

Perioada de control al fierberii (formarea de vapori albi) 10 min. Dacă lichidul rămâne incolor, atunci mineralizarea poate fi considerată completă. Dacă lichidul se întunecă, mineralizarea continuă. Adăugarea de acid azotic și încălzirea este necesară pentru oxidarea compușilor organici, deoarece

2HNO 3 \u003d H 2 O + 2NO + 3O.

Acidul sulfuric este necesar pentru a lega apa și a oxida produsul de testat

H 2 SO 4 \u003d H 2 O + SO 2 + O.

Într-un astfel de mediu, staniul se află și sub formă oxidată (tetravalentă). Staniul trebuie să fie în formă divalentă, de aceea, în primul rând, trebuie create condiții pentru ca reziduurile de acid azotic din balon să nu poată exercita un efect oxidant. În acest scop, în balon se adaugă 25 ml dintr-o soluție saturată de oxalat de amoniu. Amestecul se fierbe din nou până când apar vapori albi. După răcire, conținutul este transferat într-un balon conic de 300 ml, clătit cu 60 ml apă, adăugat în balonul Kjeldahl și răcit. După răcire, în balonul conic se adaugă 25 ml de acid clorhidric (gravitate specifică 1,18) și 0,5 g de praf sau boabe de aluminiu. Sub acțiunea acidului clorhidric asupra aluminiului, obținem

2Al + 6HC1 \u003d 2A1C1 3 + 3H 2.

Hidrogenul transformă staniul tetravalent în bivalent

2SnCl4 + 2H2 = 2SnCl2 + 4HC1.

Pentru a crea condiții pentru conservarea staniului divalent, dioxidul de carbon (CO 2) este trecut prin balon dintr-un cilindru sau aparat Kipp. În timpul reacției, balonul conic cu conținutul este încălzit la o temperatură de 60-70°. În timpul reacției nu trebuie să se formeze staniu metalic.

După răcire, adăugați dintr-o pipetă 25 ml de 0,01 N. soluție de iod. Iodul liber este titrat cu 0,01 N. soluție de hiposulfit. Indicatorul este amidonul. Oxidarea staniului are loc în funcție de reacția:

SnCl2 + J2 + H2O \u003d SnOCl2 + 2HJ;

SnOCl2 + 2HC1 = SnCl4 + H2O.

Cantitatea de staniu dintr-o probă de testare a produsului de testat este determinată prin înmulțirea cantității de iod reacționat (prin diferență) în mililitri cu titrul imperial de staniu egal cu 0,615 mg (teoretic 0,593 mg). Cantitatea de staniu este calculată în miligrame per 1 kg de produs testat.

Determinarea prezenței plumbului în alimente.

Pentru determinarea plumbului, se prelevează o probă de 15 g și se realizează mineralizarea prin cenușă. Reziduul uscat se tratează cu 2 ml acid clorhidric 10%, se adaugă 3 ml apă și se filtrează printr-un filtru pre-umezit cu apă într-un balon conic de 100 ml. Cupa, unde era acid clorhidric, și filtrul se spală cu 15 ml apă distilată. Dacă se obține o cantitate mare de cenușă, atunci leșierea se repetă. Soluția din balon este încălzită la 50-60°C și în 40-50 de minute. H 2 S se precipită cu hidrogen sulfurat, hidrogenul sulfurat, reacţionând cu un grup de metale grele (plumb, staniu, cupru etc.), le precipită, iar hidrogenul sulfurat nu precipită metale din grupa alcalino-pământoasă. Precipitarea sulfurilor de metale grele și a sulfului se separă prin centrifugare într-o eprubetă de 10 ml. Precipitatul de sulfură se spală cu o soluție de acid clorhidric acidificat (HC1 0,5-1%) saturată cu hidrogen sulfurat. Precipitatul se separă de filtrat și se prelucrează în continuare prin încălzire cu cinci picături de soluție de hidroxid de sodiu 10% și după adăugarea a 10 ml apă, din nou centrifugat. Cu un conținut ridicat de sulf, cantitatea de alcali este crescută de 2-3 ori. Precipitatul este tratat cu alcali și centrifugat de două ori. Această operație este necesară pentru a separa staniul de alte sulfuri metalice. Staniul în soluții alcaline trece în compuși solubili - stanați.

Reacția merge conform ecuației

2SnS + 4NaOH + S \u003d Na 2 SnO 2 + Na 2 SnS 3 + 2H 2 O.

După filtrare, precipitatul va consta în principal din compuși de sulf de plumb și cupru PbS, CuS. Se dizolvă într-un amestec de acizi sulfuric și azotic puternic, încălzit la îndepărtarea completă vapori de acid azotic. După răcire, în eprubetă se adaugă 1-2 ml dintr-un amestec de alcool etilic și apă (50% apă + 50% alcool). Sulfatul de plumb ar trebui să precipite PbSO4, iar sulfatul de cupru CuSO4 este solubil în apă. Pentru precipitarea completă a sulfatului de plumb, amestecul este lăsat să stea timp de 30 de minute, apoi centrifugat, soluția se scurge cu grijă, iar sulfatul de plumb este dizolvat în 1 ml dintr-o soluție saturată de acetat de sodiu, acidulată cu acid acetic. Dupa incalzire se adauga 1 ml apa si se filtreaza printr-un filtru umezit in prealabil cu apa. Filtratul se colectează într-un cilindru, se adaugă până la 10 ml apă distilată și se amestecă. O soluție de 5 ml din cilindru este transferată într-o eprubetă specială, se adaugă 3 picături dintr-o soluție de dicromat de potasiu 5% și se amestecă. Dacă în 10 min. va apărea un precipitat tulbure galben de PbCrO 4, ceea ce înseamnă că există plumb în substanța de testat; dacă lichidul este limpede, atunci plumbul este absent.

Cantitatea de plumb este determinată în felul următor. Se ia din cilindru 1 ml din soluția (după dizolvarea sulfatului de plumb) rămas din proba pentru plumb, se transferă într-o eprubetă cu fund plat, cu diviziuni de 10 ml. Soluția standard de plumb (0,01; 0,015; 0,02 mg) se toarnă în celelalte trei eprubete. În ultimele trei eprubete se adaugă 0,1 ml dintr-o soluție saturată de acetat de sodiu, acidulată cu acid acetic. Ulterior, se adaugă apă distilată în toate cele patru eprubete până la un volum de 10 ml, se amestecă, se adaugă 3 picături dintr-o soluție de dicromat de potasiu 5% și se amestecă din nou. Toate cele patru eprubete timp de 10 minute. sustine. Tubul de testare este comparat din punct de vedere al intensității colorării (precipitat galben) cu eprubetele care conțin soluții standard. Eprubeta și eprubetele cu soluții standard trebuie să conțină aceeași cantitate de acetat de sodiu. Dacă dintr-o probă din produsul testat s-au obținut 10 ml de soluție (acid acetic) în 15 g, și din aceasta s-au prelevat 2 ml pentru determinarea plumbului, iar soluția de testat corespunde celei standard, care conține 0,01 mg plumb , apoi substanța de testat conținea plumb

(0,01∙10∙1000) : (15∙2) = 3,3 mg/kg de produs.

Metalele. Metalele se găsesc în alimente, conserve și ustensile (aluminiu, staniu, cupru) și sunt cauza diferitelor tulburări. Opt elemente chimice (mercur, cadmiu, plumb, arsenic, cupru, stronțiu, zinc, fier) au fost incluse de Comitetul mixt FAO/OMS de experți privind Codex Alimentarms ca componente controlate în comerțul internațional cu alimente.

Să le luăm în considerare pe cele principale.

Mercur. Mercurul este un metal care loc specialîn istoria civilizaţiei. Exploatarea aurului și cele mai mari realizări tehnice în electronică și tehnologia nucleară nu ar fi fost posibile fără utilizarea acestui minunat metal. În ultimele decenii, a devenit din ce în ce mai clar că intoxicația cu mercur este semnificativă nu numai pentru personalul care lucrează în condiții industriale, ci și pentru majoritatea populației urbane. Nu întâmplător, otrăvirea cronică cu vapori de mercur la sfârșitul secolului al XX-lea, potrivit medicilor, a trecut de la categoria bolilor profesionale la o boală a populației. În ciuda eforturilor uriașe depuse pentru a înlocui produsele care conțin mercur cu altele mai sigure, este puțin probabil ca omenirea să reușească să scape complet de utilizarea acestuia. Prin urmare, nu avem altă alternativă decât să învățăm cum să ținem mercurul sub control și să știm unde ne poate așteaptă „pericolul de mercur”.

Mercurul este un oligoelement. Intră în atmosferă atât în cursul unor procese naturale (evaporarea de pe întreaga suprafață a pământului; sublimarea mercurului din compuși aflați la adâncimi mari în scoarța terestră; activitate vulcanică), cât și datorită activității antropice (producția pirometalurgică de metal și toate procesele în care se utilizează mercur, arderea oricărui combustibil organic, metalurgia neferoasă, procesele termice cu materiale nemetalice etc.).

Mercurul dispersat tehnologic (vapori, săruri solubile în apă, compuși organici) diferă ca mobilitate geochimică în comparație cu compușii naturali ai mercurului (în principal sulfuri, puțin solubili, puțin volatili) și, prin urmare, este mai periculos pentru mediu.

Vaporii de mercur eliberați în atmosferă sunt absorbiți de aerosoli, sol, spălați de precipitațiile atmosferice, fiind incluși în ciclu în sol și apă (ionizati, transformați în săruri, metilati, absorbiți de plante și animale). În procesul de migrare aerogenă, a apei, a solului și a alimentelor, Hg° este transformat în Hg2+.

Metilarea mercurului anorganic în sedimentele de fund ale lacurilor, râurilor și altor cursuri de apă, precum și oceanelor, este o etapă cheie în procesul de migrare a mercurului prin lanțurile trofice ale ecosistemelor acvatice. Au fost izolate microorganismele din sol capabile să metileze mercurul.

Metilarea mercurului de către microorganisme respectă următoarele modele:

produsul predominant al metilării biologice a mercurului la pH apropiat de neutru este metilmercurul;
rata de metilare în condiții oxidative este mai mare decât în condiții anaerobe;
cantitatea de metilmercur formată se dublează cu o creștere de zece ori a conținutului de mercur anorganic;
o rată crescută de creștere a microorganismelor crește metilarea mercurului.

Mercurul este unul dintre oligoelementele care sunt prezente în mod constant în corpul uman, dar nu este un oligoelement esențial.

Mercurul este foarte toxic pentru toate formele de viață.

Efectul toxic al mercurului depinde de tipul compusului: compușii alchilmercurului sunt mai toxici decât cei anorganici. Cei mai toxici compuși ai alchilmercurului cu lanț scurt sunt metilmercurul, etilmercurul. Se acumulează mai mult în organism, se dizolvă mai bine în lipide și pătrund mai ușor în membranele biologice. Sensibilitate sistem nervos la metil și etil mercur este mai mare decât la alți compuși.

Mercurul poate pătrunde în corpul uman cu alimente de origine vegetală și animală, produse marine, aer atmosferic și apă. În condiții industriale, de importanță primordială este pătrunderea mercurului în organism prin căile respiratorii sub formă de vapori sau praf. Vaporii de mercur sunt complet prinși tractului respirator dacă concentraţia lor în aer nu depăşeşte 0,25 mg/m3.

Resorbția mercurului în tractul digestiv depinde de tipul de compus: resorbția compușilor anorganici este de 2-15%, fenilmercur - 50-80%, metilmercur - 90-95%. Metilmercurul este stabil în organism, alți compuși alchilmercurului se transformă rapid în compuși anorganici.

În toate căile de expunere, mercurul se acumulează predominant în rinichi, splină și ficat. compusi organici, legându-se bine de proteine, pătrund cu ușurință în barierele hemato-encefalice și placentare și se acumulează în creier, inclusiv la făt, unde concentrația lor este de 1,5-2 ori mai mare decât la mamă. Țesutul creierului conține de 5-6 ori mai mult metilmercur decât sângele.

Aportul de mercur în organism afectează negativ metabolismul nutrienților: compușii anorganici de mercur perturbă metabolismul acidului ascorbic, piridoxinei, calciului, cuprului, zincului, seleniului; compuși organici - metabolismul proteinelor, cisteină, acid ascorbic, tocoferoli, fier, cupru, mangan, seleniu.

Mercurul este excretat din organism de către toate glandele tractului gastrointestinal, rinichi, glandele sudoripare și mamare, plămâni. Laptele matern conține de obicei aproximativ 5% din concentrația sa în sânge. Compușii anorganici sunt excretați în principal prin urină (timp de înjumătățire din organism - 40 de zile), iar compușii organici sunt excretați în proporție de 90% cu bilă și fecale (timp de înjumătățire din organism - 76 de zile). Mercurul este excretat din corpul nou-născuților mai lent decât la adulți. Este excretat din organism în mod neuniform. Pe măsură ce mercurul este eliberat, acesta este mobilizat din depozit. Aparent, diverse situații stresante stimulează mobilizarea mercurului, care este asociat cu exacerbări periodice în mercurismul cronic.

Mercurul se acumulează în principal în nucleul celular, restul structurilor subcelulare din punct de vedere al conținutului de mercur sunt dispuse în următoarea ordine: microzomi, citoplasmă, mitocondrii. Efectul dăunător al mercurului se extinde la toate structurile subcelulare. Mecanismul de acțiune al mercurului se bazează pe blocarea grupărilor biologic active ale moleculei proteice (sulfhidril, amină, carboxil etc.) și a compușilor cu greutate moleculară mică cu formarea de complexe reversibile caracterizate prin liganzi nucleofili. S-a stabilit includerea mercurului (Hg2+) în molecula de ARN de transfer, care joacă un rol central în biosinteza proteinelor.

În perioadele inițiale de expunere la concentrații scăzute de mercur, există o eliberare semnificativă de hormoni suprarenali și activarea sintezei acestora. Se observă o creștere a activității monoaminooxidazei fracției mitocondriale a ficatului. S-a stabilit un efect stimulator al compușilor anorganici de mercur asupra dezvoltării aterosclerozei, dar această relație nu este pronunțată.

Vaporii de mercur prezintă neurotoxicitate, care afectează în special părțile superioare ale sistemului nervos. Inițial, excitabilitatea cortexului cerebral crește, apoi există inerția proceselor corticale. În viitor, se dezvoltă inhibiția transfrontalieră.

Compușii anorganici de mercur sunt nefrotoxici. Există informații despre efectele gonadotoxice, embriotoxice și teratogene ale compușilor de mercur.

Principalele manifestări ale expunerii cronice la concentrații scăzute de mercur sunt următoarele: nervozitate crescută, pierderi de memorie, depresie, parestezii la nivelul extremităților, slăbiciune musculară, labilitate emoțională, tulburări de coordonare a mișcărilor, simptome de afectare a rinichilor. Aceste simptome pot fi însoțite de semne de deteriorare a sistemului cardiovascular - o creștere anormală tensiune arteriala, tahicardie, modificarea activității electrice (ECG). Toate aceste fenomene se datorează efectului mercurului asupra activității enzimatice în celule, creșterii concentrației de calciu intracelular, inhibării sintezei ADN și ARN, perturbării citoarhitectonicii microtubulilor, blocării neuroreceptorilor, peroxidării lipidelor în membranele celulelor cerebrale.

Boala Minamata - intoxicație cu mercur de origine alimentară, cauzată de consumul de pește și alte organisme acvatice capturate din corpurile de apă contaminate cu mercur (Japonia) (vezi capitolul 9).

În multe țări ale lumii, s-a observat o imagine clinică similară a intoxicației alimentare cu mercur, cauzată de utilizarea cerealelor de semințe, a produselor de panificație din acesta, precum și a cărnii de bovine care au primit acest cereal cu furaje. perioada latenta dintre aceste boli, în funcție de doza zilnică de metilmercur care a intrat în corpul uman, a variat de la 1-2 zile la câteva săptămâni.

Există rapoarte despre un efect protector al zincului și seleniului atunci când este ingerat mercur. Efectul protector al seleniului (inclusiv cel conținut în produsele din pește, cum ar fi tonul) se observă în demetilarea mercurului cu formarea unui complex netoxic seleniu-mercur. Toxicitatea compușilor anorganici de mercur este redusă de acidul ascorbic și de cupru, cu aportul crescut al acestora în organism, iar compușii organici - de proteine, cisteină, tocoferoli. Piridoxina, mai ales atunci când este administrată în exces în organism, crește toxicitatea mercurului.

La studierea bolii Minamata, s-a constatat că doza zilnică subprag de metilmercur (pentru mercur) este de 4 µg/kg greutate corporală, adică. aproximativ 0,3 mg pentru un adult. Comitetul de experți FAO/OMS pentru aditivi alimentari, pe baza calculelor folosind un factor de siguranță de 10, a concluzionat că aportul de mercur în corpul unui adult nu trebuie să depășească 0,3 mg pe săptămână și 0,05 mg pe zi, din care nu mai mult de 0,03 mg poate fi metilmercur. Potrivit OMS, semnele de intoxicație cu metilmercur la persoanele cele mai sensibile la acesta apar atunci când concentrația de mercur în sânge depășește 150 µg/l. Nivelul maxim sigur de mercur din sânge pentru un adult este de 100 mcg/l. Conținutul de fond de mercur din păr este de 10-20 µg/g, nivelul sigur de mercur din păr este de 30-40 µg/g. Conținutul de mercur în urină mai mare de 10 mcg/zi indică un posibil pericol de intoxicație cronică, iar 50 mcg/zi, în prezența unor simptome adecvate, confirmă diagnosticul de micromercurialism.

Cupru. Cuprul este un oligoelement larg distribuit în natură. Concentrația medie de cupru în apa râurilor și lacurilor este de 7 µg/l, în oceane - 0,9 µg/l. Un rol important în procesul de migrare a cuprului în hidrosferă revine hidrobionților; unele tipuri de plancton concentrează cupru de 90 de mii de ori mai mare. Conținutul de cupru din sol este în medie de 15-20 mg/kg.

Rolul biologic al cuprului - face parte din hematocupreina și alte porfirine din lumea animală, metalo-enzime, cum ar fi citocrom oxidaza, lizil oxidaza. Acesta din urmă realizează formarea de legături încrucișate între lanțurile polipeptidice de colagen și elastină. Lipsa cuprului duce la formarea de colagen defect, care crește probabilitatea de rupere a pereților arterelor. Deficitul de cupru poate duce la anemie, o ușoară încetinire dezvoltarea fizică copii, o creștere a frecvenței boala cardiovasculara.

Necesarul zilnic de cupru al unui adult este de 2-2,5 mg, adică. 35-40 mcg/kg greutate corporală; cu activitate musculară intensă, aportul de cupru nu poate fi mai mic de 4-5 mg, pentru copii - 80 mcg/kg.

În condiții normale, o persoană primește în medie 2-5 mg de cupru pe zi, în principal cu alimente. Aportul prin plămâni este neglijabil.

Când este luat cu alimente, aproximativ 30% din conținutul de cupru este absorbit în intestin. Odată cu un aport crescut de cupru în organism, resorbția acestuia scade, ceea ce reduce riscul de intoxicație. Cuprul este puțin toxic. În funcție de compușii săi, DL50 pentru animalele cu sânge cald variază de la 140 la 200 mg/kg greutate corporală. La om, o singură doză de 10-20 mg/kg greutate corporală provoacă greață, vărsături și alte simptome de intoxicație. Există cazuri când prepararea sau încălzirea cafelei sau a ceaiului în ustensile de cupru a provocat tulburări gastro-intestinale la oameni.

Cuprul in cantitate de 5-15 mg/kg poate da un gust metalic apei, bauturilor, alimentelor. Conținutul crescut de cupru poate determina o scădere a duratei de valabilitate a grăsimilor comestibile și a produselor care conțin grăsimi (devin râncezite, își schimbă culoarea). Cuprul catalizează oxidarea nu numai a grăsimilor nesaturate, ci și a acidului ascorbic, își reduce cantitatea din legume, fructe și sucuri aferente.

Mecanismul acțiunii toxice a cuprului este asociat cu blocarea grupărilor sulfhidril de proteine, inclusiv a enzimelor.

Hepatotoxicitatea ridicată a cuprului și a compușilor săi este asociată cu localizarea acestuia în lizozomii hepatocitelor și cu capacitatea de a crește permeabilitatea membranei mitocondriale. Intoxicarea cu compuși de cupru poate fi însoțită de reacții autoimune și metabolizare afectată a monoaminelor. Intoxicația acută este însoțită de hemoliza severă a globulelor roșii. Odată cu intoxicația cronică cu cupru și sărurile sale, sunt posibile tulburări funcționale ale sistemului nervos (cuprul are afinitate pentru sistemul nervos simpatic), ficat și rinichi, ulcerații și perforații ale septului nazal.

Experții FAO au ajuns la concluzia că aportul zilnic de cupru nu poate fi mai mare de 0,5 mg/kg greutate corporală (până la 30 mg în dietă) cu un conținut normal de molibden și zinc în alimente - antagoniști fiziologici ai cuprui.

Stronţiu. De proprietăți chimice Stronțiul este similar cu calciul și bariul. În ceea ce privește intensitatea absorbției, se află pe locul patru după cupru, zinc și bariu.

Conținutul mediu de stronțiu în sol este de 0,035%. Norma pentru plante este concentrația de stronțiu în sol de aproximativ 600 mg/kg, conținutul în exces este de la 600 la 1000 mg/kg. În astfel de condiții, pericolul apariției bolii Urov devine real. Cele mai bogate în stronțiu sunt familiile Umbelliferae (0,044%), Vinogradovs (0,037%); cel mai puțin în cereale (0,011%) și mănunchie (0,009%).

Stronțiul este folosit în metalurgie, în tehnologia electrovacuum, ca aliaj cu plumb și staniu - în producția de baterii. Hidroxidul de stronțiu este folosit pentru a produce lubrifianți cu stronțiu, pentru a izola zahărul din melasă; clorură de stronțiu - în industria frigorifică, cosmetică și medicină; Carbonatul de stronțiu este un ingredient în glazurele rezistente la intemperii.

Stronțiul se găsește în toate țesuturile și organele umane și face parte din scheletul animalelor superioare și inferioare. Stronțiul afectează procesele de formare a oaselor, activitatea unui număr de enzime - catalaza, anhidrază carbonică, fosfatază alcalină. Pe organele izolate, stronțiul acționează ca calciul, înlocuindu-l complet. Ionii Sr2+ sunt atât de apropiați ca caracteristici de Ca2+ încât sunt incluși în schimb împreună cu acesta, dar, având o rată metabolică mai mare și diferând semnificativ ca mărime, ei perturbă treptat calcificarea normală a scheletului.

Cea mai caracteristică manifestare a efectului toxic al stronțiului este boala Urov, ale cărei semne clinice sunt creșterea fragilității și urâțenia oaselor. Se presupune că efectul rahitogen al stronțiului este asociat cu blocarea biosintezei unuia dintre metaboliții importanți ai vitaminei D și cu depunerea excesivă de fosfor în oase. Există indicii ale efectului goitrogen al stronțiului, acțiunii sale ca otravă nervoasă și musculară, capacitatea clorurii de stronțiu de a stimula producția de tromboxan B (2) de către trombocitele umane și de a avea un efect anestezic local.

Zinc. Zincul aparține grupului de oligoelemente. Zincul este una dintre cele mai comune componente toxice ale poluării pe scară largă a Oceanului Mondial; în prezent, conținutul său în stratul de suprafață al apei de mare ajunge la 10–20 µg/l. Conținutul mediu de zinc în solurile lumii este de 5-10~3%.

Zincul este o componentă a aliajelor cu metale neferoase (alama, nichel argint); folosit pentru a proteja produsele din oțel și fier împotriva coroziunii; servește ca umplutură pentru cauciucuri; folosit in productia de sticla, ceramica, chibrituri, celuloid, cosmetice. Compușii de zinc servesc ca pigmenți pentru vopsele, componente pentru cimenturile dentare.

Sursele antropogenice de zinc care intră în mediu sunt: eliberarea acestuia în atmosferă în timpul proceselor tehnologice la temperatură înaltă (sursa principală); nămoluri de ape uzate și ape uzate din industria chimică, prelucrarea lemnului, textil, hârtie, ciment, precum și din mine, fabrici miniere și de prelucrare, topitorii și fabrici metalurgice. Sursa de zinc care intră în apă este levigarea acesteia apa fierbinte din conducte de apă galvanizate până la 1,2-2,9 mg de la suprafața de 1 dm2 pe zi.

Conținutul de zinc din corpul unui adult este de 1-2,5 g, 30% se depune în oase, 60% în mușchi. Zincul este absorbit în duodenși secțiunea superioară intestinul subtire. În ficat, o parte din zinc este depusă, iar o parte este transformată în complexe metatuberculare, în special, metaloenzime. Zincul este transportat de sânge sub formă de complexe cu proteine, doar o cantitate mică este conținută în formă ionică. Conținutul de zinc din sângele total este de 700-800 µg%; din această cantitate, 75-85% se află în eritrocite. Pe măsură ce o persoană îmbătrânește, cantitatea de zinc din organism crește. Se excretă în principal prin intestine (10 mg/zi), cu urină (0,3-0,6 mg/zi), apoi (pe vreme caldă până la 2-3 mg/zi); poate fi excretat și în lapte.

Multe manifestări ale intoxicației cu zinc se bazează pe relația competitivă a zincului cu o serie de metale.

Aportul în exces de zinc la animale a fost însoțit de o scădere a nivelului de calciu din sânge și oase, în timp ce absorbția fosforului a fost perturbată, ducând la osteoporoză.

Zincul are un efect toxic cumulativ chiar și la conținutul său scăzut în aer, poate fi un pericol mutagen și oncogen. Printre minerii de zinc suedezi, există o mortalitate crescută prin cancer. Efectul gonadotoxic al zincului se manifestă prin scăderea motilității spermatozoizilor și a capacității acestora de a pătrunde în ovul.

Fier. Fierul este unul dintre cele mai comune elemente din scoarța terestră (4,65% din masă); este prezent si in apele naturale, unde continutul sau mediu fluctueaza in intervalul 0,01-26,0 mg/l. Factor important migrația și redistribuirea fierului - biomasa Pământului. Multe componente ale lanțului trofic acumulează intens fier. Flora acvatică o acumulează activ, iar intensitatea acumulării depinde de anotimp (concentrația crește până în septembrie). Activitatea intensivă a bacteriilor de fier duce la faptul că fierul din corpurile de apă nu se disipează, ci se oxidează rapid și se concentrează în sedimentele de fund. Organismele animale acumulează fier în cantități mai mici decât plantele.

Surse antropogenice de intrare a fierului în mediu: o anomalie tehnologică locală - o zonă de instalații metalurgice, în emisiile solide din care fierul este conținut într-o cantitate de 22.000 până la 31.000 mg / kg, care este însoțită de intrarea excesivă a acestuia în sol și plantelor. Apele uzate și nămolurile din industria metalurgică, chimică, construcții de mașini, petrochimice, chimio-farmaceutice, vopsele și lacuri, industria textilă sunt de mare pericol.

Corpul unui adult sănătos conține 4-5 g de fier, pierderea zilnică a acestuia este de 0,5-1,3 mg. Necesarul zilnic de fier pentru un adult este de 11-30 mg. Crește semnificativ în timpul sarcinii, alăptării, cu activitate musculară intensă. Principalele produse alimentare conțin următoarea cantitate de fier (µg/100 mg parte comestibilă): pâine - 4000, carne - 3000, pește - 1000, cartofi - 900, legume - 700, fructe - 600, lapte - 70; in medie rația zilnică- aproximativ 28 mg.

Metabolismul fierului este determinat de două puncte fundamentale: procesul de absorbție a fierului și aprovizionarea cu fier în organism.

Fierul redus absorbit în tractul gastrointestinal este transportat de sânge sub formă de feritină, unde este asociat cu fracția P-globulină a proteinelor.

Cea mai mare parte a metalului este excretată cu fecale, mai puțin - cu urină și transpirație, la mamele care alăptează poate fi excretată cu lapte.

Dezvoltarea deficitului de fier în organism este asociată cu un dezechilibru al altor oligoelemente:

lipsa fluorului duce la o scădere a utilizării fierului și cuprului;
la locuitorii zonelor muntoase, metabolismul crescut al fierului este însoțit de o acumulare semnificativă de magneziu în eritrocite;
deficiența de zinc duce la dezvoltarea unui complex de simptome severe de anemie feriprivă cu hepatomegalie, nanism, subdezvoltare sexuală și tulburări ale firului de păr (boala Prasada);
importantă în apariția stărilor de deficit de fier este lipsa de cupru, mangan, cobalt.

Sursa aportului excesiv de fier în corpul uman pot fi produsele alimentare depozitate pentru o perioadă lungă de timp în baloane de lapte conservate. Există dovezi ale absenței anemiei prin deficit de fier la femeile care folosesc ustensile de fier pentru gătit. În același timp, din cauza conținutului ridicat de fier din dietă, în tribul bantu s-au observat sideroza ficatului și a splinei și cazuri aferente de osteoporoză.

Compușii Fe2+ au un efect toxic general: la șobolani și iepuri, când intră în stomac, s-au observat paralizii și moarte în convulsii (mai mult, clorurile sunt mai toxice decât sulfații). Fe2+ este implicat activ în reacțiile cu radicalii hidroperoxizilor lipidici:

un conținut scăzut de Fe2+ inițiază peroxidarea lipidelor în mitocondrii;
o creştere a conţinutului de Fe2+ duce la distrugerea hidroperoxizilor lipidici.

Compușii Fe3+ sunt mai puțin otrăvitori, dar au un efect de cauterizare asupra tractului digestivși provoacă vărsături.

Fierul are un efect sensibilizant de tip mediat celular, nu provoacă reacții de tip imediat. Compușii de fier acționează selectiv asupra diferitelor părți ale sistemului imunitar: stimulează sistemele T și reduc indicatorii stării de rezistență nespecifică și a fondului total de imunoglobuline.

Aportul alimentar ridicat de fier predispune la boli cardiovasculare. Există un punct de vedere că menstruația ciclică asociată cu pierderea de sânge atrage după sine pierderea de fier, ceea ce reduce dramatic riscul de boli cardiovasculare la femeile din perioada premenopauză. La debutul menopauzei, nivelul de fier depozitat crește rapid și crește probabilitatea bolilor cardiovasculare.

Multă vreme a existat o opinie despre necesitatea fortificării alimentelor cu fier pentru a combate stările de deficit de fier. Cu toate acestea, în ultimii ani au existat îndoieli cu privire la acest lucru din cauza faptului că fierul poate fi cauza unei serii de boli.

Fierul este mai periculos atunci când este expus per os, în comparație cu acțiunea sa asupra pielii. Activitatea alergenă a apelor care conțin fier crește odată cu creșterea temperaturii apei de la 20 la 38 °C. Când este expus la piele, efectul de sensibilizare este cel mai pronunțat pentru Fe3+. Concentrația fierului în apă la nivelul de 2,0-5,0 mg/l este aproape de pragul efectului alergen asupra omului.

Aluminiu. Acest metal este utilizat pe scară largă în inginerie mecanică și construcții de aeronave, pentru prepararea materialelor de ambalare, în medicină ca antocid în tratamentul gastritei, ulcerelor etc. Este larg răspândit în mediu. Pentru corp - un element străin, deoarece în performanța oricărui functii biologice nu este implicat la mamifere.

Deja menționat în cap. 8 că aluminiul se găsește în cantități mai mari la unele plante și câștigă solubilitate și mobilitate mai mare în solurile acide, de exemplu. în timpul precipitaţiilor acide.

Aportul uman mediu de aluminiu este de 30-50 mg pe zi. Această cantitate constă în conținutul său în alimente, apă de băut și medicamente. Un sfert din această cantitate este apă.

Principalele surse de aluminiu sunt ustensilele din aluminiu și materialul de ambalare acoperit cu folie de aluminiu. Alimentele și băuturile conservate acide (murături, cola) pot conține cantități mici de aluminiu. De asemenea, provine din anumite alimente, precum morcovii, care pot conține până la 400 mg/kg din acest metal. O altă sursă de aluminiu este frunza de ceai. Studii epidemiologice efectuate de Departamentul de Sănătate din Canada și Securitate Socială in 1993 a aratat ca pacientii cu Alzheimer, in medie, consumau ceai de 2,5 ori mai mult decat alti oameni. Unii compuși medicinali tradiționali, utilizați în mod obișnuit (antiacide, aspirina tamponată) conțin și aluminiu.

Se știe că aluminiul este resorbit în cantități relativ mici în tractul gastrointestinal - aproximativ 1%. După resorbție, se complexează în principal cu transferină și se distribuie în organism: până la 50 mg/kg se pot acumula în plămâni, aproximativ 10 mg/kg în mușchi și oase, aproximativ 2 mg/kg în creier și aproximativ 10 μg/ l în ser de sânge. Este îndepărtat din organism aproape exclusiv prin rinichi.

S-a stabilit că aluminiul este capabil să încetinească formarea țesut osos, care în viitor poate fi însoțită de resorbția sa. În plus, acest metal trivalent inhibă absorbția fluorului, calciului, fierului și fosfatului anorganic în tractul gastrointestinal. Aluminiul este capabil să influențeze motilitatea tractului gastrointestinal prin inhibarea contracției induse de acetilcolină a mușchilor netezi ai peretelui intestinal. Aceste fenomene sunt observate frecvent la pacienții care iau antiacide care conțin aluminiu.

Acumularea de aluminiu în organism este asociată cu apariția bolii Alzheimer - o boală neurologică degenerativă care progresivă încet. Acumularea de aluminiu în țesuturile creierului este însoțită de rapid modificări degenerativeîn ganglionii subcorticali, hidrocefalie secundară, distrugerea hipocampului, a nucleilor creierului anterior. Din punct de vedere biochimic, boala Alzheimer se caracterizează prin inhibarea neurotransmițătorilor colinergici, în special a acetilcolinesterazei și a altor enzime care asigură mecanismele colinergice.

În această boală, aluminiul se leagă și de cromatina nucleară, în special de ADN, ceea ce duce la o perturbare profundă a mecanismelor de transcripție în neuroni.

Aluminiul este capabil să se concentreze în nucleele neuronilor; în citoplasma lor se formează neurofilamente spiralate pereche, caracteristice bolii Alzheimer, care pot fi detectate prin microscopie electronică. Aparatul neurofibrilar al neuronilor afectați suferă modificări severe ireversibile, care la rândul lor implică tulburări profunde în transportul axonal, o anumită dizarmonie a activității receptorilor și degenerarea caracteristică a dendritelor. Și deși depunerea de aluminiu în SNC a fost dovedită destul de exact, interpretarea bolii Alzheimer doar ca o formă malignă de neuroaluminoză este ambiguă, deoarece în patogeneza acestei boli sunt implicați și alți factori (imunocitochimici, genetici).

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Foloseste formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

Proiect creativ pe tema:

« Conținutul de metale grele din alimente».

Pregătit de elevi

Facultatea de Agricultură

Grupuri TS-21 Styagova E.Yu.,

Menrkulov V.Yu., Zhuravleva D., Golovatskaya V.

Introducere

2.2 Plumb

2.3 Kamdium

6. Realizarea unui experiment

Concluzie

Bibliografie

Introducere

În prezent, termenul de elemente toxice este din ce în ce mai folosit (metale grele sunt o denumire mai nefericită, prin urmare sunt folosite mai rar). Acest termen în industria alimentară înseamnă o serie de elemente chimice care sunt prezente în produsele alimentare și au un efect negativ asupra sănătății umane. În primul rând, acestea sunt elemente precum plumbul, mercurul, cadmiul și arsenul. Au toxicitate ridicată, capacitatea de a se acumula în organism cu aport prelungit cu alimente și provoacă efecte pe termen lung - mutagene și cancerigene (pentru arsenic și plumb). Pentru cele mai relevante elemente toxice au fost stabilite standarde de igienă stricte, a căror implementare este monitorizată la stadiul de materii prime. Cele mai mari probleme în ceea ce privește conținutul de elemente toxice din materiile prime alimentare se observă în zonele cu anomalii geochimice, unde concentrația de elemente toxice în obiectele de mediu este mult mai mare decât în alte zone. Gradul de acumulare a metalelor grele în produsele agricole este neuniform. Este influențată de: nivelul de contaminare a solului și a altor obiecte ale mediului natural; caracteristicile biologice ale plantelor (de exemplu, legumele cu frunze, sfecla și morcovii au o capacitate specială de a acumula cadmiu din sol); utilizarea irațională a îngrășămintelor minerale, pesticidelor; caracteristicile geologice şi agrochimice ale solurilor.

Scopurile si obiectivele proiectului.

1. Familiarizați-vă cu termenul „metale grele”

2. Determinați conținutul de HM în produsele alimentare.

3. Completați cunoștințele despre MT.

4. Aflați influența lor asupra organismelor vegetale și animale.

5. Analizați conținutul HM în produse individuale.

6. Rezumați munca depusă.

1. Metale grele: caracteristici

instalație de poluare cu metale grele

Metalele grele sunt elemente ale tabelului periodic al elementelor chimice ale D.I. Mendeleev, cu o greutate moleculară relativă mai mare de 40. Metalele grele includ mai mult de 40 de elemente chimice ale D.I. Mendeleev, a cărui masă de atomi este mai mare de 50 de unități atomice. Acest grup de elemente este implicat activ în procesele biologice, fiind parte a multor enzime. Grupul de „metale grele” coincide în mare măsură cu conceptul de „oligoelemente”. Prin urmare, plumbul, zincul, cadmiul, mercurul, molibdenul, cromul, manganul, nichelul, staniul, cobaltul, titanul, cuprul, vanadiul sunt metale grele. Metalele grele, care intră în corpul nostru, rămân acolo pentru totdeauna, ele pot fi îndepărtate doar cu ajutorul proteinelor din lapte și al ciupercilor porcini. Atingând o anumită concentrație în organism, își încep efectul distructiv - provoacă otrăvire, mutații. Pe lângă faptul că ei înșiși otrăvește corpul uman, îl înfundă și pur mecanic - ionii de metale grele se stabilesc pe pereții celor mai fine sisteme ale corpului și înfundă canalele renale, canalele hepatice, reducând astfel capacitatea de filtrare a acestora. organe. În consecință, acest lucru duce la acumularea de toxine și deșeuri din celulele corpului nostru, adică. autointoxicarea organismului, tk. ficatul este responsabil de procesarea substanțelor toxice care pătrund în corpul nostru și a deșeurilor din organism, iar rinichii pentru îndepărtarea lor în exterior. Sursele de metale grele se împart în naturale (degradarea rocilor și a mineralelor, procese de eroziune, activitate vulcanică) și artificiale (exploatarea și prelucrarea mineralelor, arderea combustibililor, traficul, activitățile agricole). O parte din emisiile tehnogene care intră în mediu sub formă de aerosoli fini este transportată pe distanțe considerabile și provoacă poluare globală. Cealaltă parte intră în corpurile de apă fără scurgere, unde metalele grele se acumulează și devin o sursă de poluare secundară, de exemplu. formarea de contaminanți periculoși în cursul proceselor fizice și chimice care au loc direct în mediu (de exemplu, formarea de gaz fosgen otrăvitor din substanțe netoxice).

Metalele grele se acumulează în sol, în special în orizonturile superioare ale humusului, și sunt îndepărtate lent prin levigare, consum de plante, eroziune și deflație - suflarea solului. Perioada de jumătate de îndepărtare sau de îndepărtare a jumătate din concentrația inițială este de lungă durată: pentru zinc - de la 70 la 510 ani, pentru cadmiu - de la 13 la 110 ani, pentru cupru - de la 310 la 1500 de ani și pentru plumb - de la 740 până la 5900 de ani. În partea de humus a solului are loc transformarea primară a compușilor care au intrat în acesta.

Metalele grele au o capacitate mare pentru o varietate de reacții chimice, fizico-chimice și biologice. Multe dintre ele au o valență variabilă și sunt implicate în procese redox. Metalele grele și compușii lor, ca și alți compuși chimici, sunt capabili să se miște și să se redistribuie în mediile de viață, de ex. migra. Migrarea compușilor metalelor grele are loc în mare parte sub forma unei componente organo-minerale. Unii dintre compușii organici de care se leagă metalele sunt reprezentați de produse cu activitate microbiologică. Mercurul se caracterizează prin capacitatea de a se acumula în verigile „lanțului trofic”. Microorganismele din sol pot produce populații rezistente la mercur care transformă mercurul metalic în toxic organisme superioare substante. Unele alge, ciuperci și bacterii sunt capabile să acumuleze mercur în celulele lor.

Mercurul, plumbul, cadmiul sunt incluse în lista generală a celor mai importanți poluanți ai mediului, agreată de țările membre ale ONU.

2. Principalii poluanți ai mediului

Mercurul este un element foarte periculos. Se găsește în apă, sol, aer în cantități mici, nepericuloase. Dar dezvoltarea industriei grele duce adesea la poluare și otrăvire a mediului. Mercurul, acumulându-se în organism, îl distruge, iar acest lucru poate fi transmis generațiilor ulterioare. Efectul mercurului asupra organismului apare imperceptibil, asimptomatic. ameţeală, durere de cap, distragerea atenției, insomnie, greață ușoară, inflamație a gingiilor - aceste simptome pot să nu atragă atenția. Dar după un timp, o persoană otrăvită cu mercur devine nervoasă sau adormită, predispusă la temeri nejustificate, suferă de tulburări de vorbire și imunitatea scade. În această stare, orice, chiar și o infecție ușoară, poate deveni fatală. Totul se termină cu o pierdere a mobilității articulare. Compușii de mercur se acumulează treptat în zonele adiacente industriilor grele mari. Din sol, apă și aer, mercurul pătrunde în mușchi, rinichi, creier și nervi. Mercurul este deosebit de periculos pentru făt, deoarece acumularea lui poate provoca anomalii congenitale. Pâinea, făina, peștele pot fi otrăviți cu mercur. Vaporii de mercur sau compușii săi organici sunt mai periculoși decât mercurul în forma sa naturală. Peștii care înoată în apele de lângă Canada, SUA, Marea Baltică conțin o cantitate mare de mercur. La persoanele care consumă acest pește, și în organism continut crescut Mercur. Dar există o substanță care neutralizează mercurul. Acesta este seleniu. De exemplu, tonul are un conținut ridicat atât de mercur, cât și de seleniu, astfel încât tonul nu moare de la sine și nu provoacă otrăvire a oamenilor. Aportul de doze mici de mercur cu alimente nu este periculos, deoarece este excretat din organism. natural. Dar aportul regulat chiar și în doze mici poate fi toxic.

2.2 Plumb

Unul dintre cele mai comune și periculoase substanțe toxice este plumbul. Se găsește în scoarța terestră în cantități mici. În același timp, producția mondială de plumb este mai mare de 3,5×106 tone pe an și intră în atmosferă doar 4,5×105 tone de plumb pe an în stare procesată și fin dispersată. Conținutul mediu de plumb din alimente este de 0,2 mg/kg. S-a observat o acumulare activă de plumb în plantele și carnea animalelor de fermă în apropierea centrelor industriale și a principalelor autostrăzi. Potrivit lui C. Reilly, un adult primește zilnic 0,1 - 0,5 mg de plumb cu alimente. Conținutul său total în organism este de 120 mg. În corpul unui adult, o medie de 10% din plumbul primit este absorbit, la copii - 30-40%. Din sânge, plumbul pătrunde în țesuturile moi și oase, unde se depune sub formă de trifosfat. 90% din plumbul ingerat este excretat din organism. Mecanismul acțiunii toxice a plumbului este determinat după următoarea schemă:

Pătrunderea plumbului în celulele nervoase și musculare, formarea lactatului de plumb prin interacțiunea cu acidul lactic, apoi fosfații de plumb, care creează o barieră celulară pentru pătrunderea ionilor de calciu în celulele nervoase și musculare.

Principalele ținte pentru expunerea la plumb sunt hematopoietice, nervoase, sistem digestiv si rinichii. A fost observat efectul său negativ asupra funcției sexuale a corpului.

2.3 Kamdium

Acest element „periculos” și-a primit numele de la cuvântul grecesc care înseamnă minereu de zinc, deoarece cadmiul este un metal moale alb-argintiu folosit în aliaje fuzibile și alte aliaje, pentru acoperiri de protecție și în energia nucleară. Este un produs secundar obținut în timpul prelucrării minereurilor de zinc. Cantități mari de cadmiu sunt foarte periculoase pentru sănătate. Oamenii sunt otrăviți cu cadmiu prin apă potabilă și cereale, legumele cultivate pe terenurile situate în apropierea rafinăriilor de petrol și a întreprinderilor metalurgice. Apar dureri musculare insuportabile, fracturi osoase involuntare (cadmiul este capabil să elimine calciul din organism), deformarea scheletului, disfuncția plămânilor, a rinichilor și a altor organe. Prea mult cadmiu poate provoca tumori maligne. Efectul cancerigen al nicotinei găsite în fumul de tutun este de obicei asociat cu prezența cadmiului. Odată cu dieta, un adult primește Cd până la 150 mcg / kg și mai mult pe zi (92 - 94%). Ca multe alte metale grele, cadmiul are o tendință distinctă de a se acumula în organism - timpul său de înjumătățire este de 10-35 de ani. Până la vârsta de 50 de ani, conținutul său total de greutate în corpul uman poate ajunge la 30-50 mg. Principala „depozitare” a cadmiului în organism sunt rinichii (30-60% din total) și ficatul (20-25%). Restul de cadmiu se găsește în pancreas, splină, oase tubulare și alte organe și țesuturi. Cadmiul se găsește în principal în organism în stare legată- în combinație cu proteina metalotioneină (care este astfel apărarea naturală a organismului, conform datelor recente, alfa-2 globulina leagă și cadmiul), iar sub această formă este mai puțin toxică, deși departe de a fi inofensivă. Chiar și cadmiul „legat”, acumulat de-a lungul anilor, poate duce la probleme de sănătate, în special la perturbarea rinichilor și o probabilitate crescută de apariție a pietrelor la rinichi. În plus, o parte din cadmiu rămâne într-o formă ionică mai toxică. Cadmiul este foarte aproape chimic de zinc și este capabil să-l înlocuiască în reacții biochimice, de exemplu, să acționeze ca un pseudo-activator sau, dimpotrivă, un inhibitor al proteinelor și enzimelor care conțin zinc (și există mai mult de două sute dintre ele). în corpul uman).

3. Metalele din alimente

Unele metale sunt necesare pentru desfășurarea normală a proceselor fiziologice din corpul uman. Cu toate acestea, sunt toxice la concentrații ridicate. Compușii metalici, care intră în organism, interacționează cu o serie de enzime, inhibând activitatea acestora.

Metalele grele prezintă un efect toxic larg. Această expunere poate fi largă (plumb) sau mai limitată (cadmiu). Spre deosebire de poluanții organici, metalele nu se descompun în organism, ci sunt doar capabile de redistribuire. Organismele vii au mecanisme de neutralizare a metalelor grele.

Contaminarea alimentelor se observă atunci când culturile sunt cultivate în câmpuri în apropierea fabricilor industriale sau contaminate cu deșeuri municipale. Cuprul și zincul sunt concentrate în principal în rădăcini, cadmiul - în frunze.

Hg (mercur): compușii de mercur sunt utilizați ca fungicide (de ex. pansarea semințelor), folosiți la fabricarea pastei de hârtie, catalizați în sinteza materialelor plastice. Mercurul este utilizat în industria electrică și electrochimică. Sursele de mercur sunt bateriile cu mercur, coloranții, lămpile fluorescente. Împreună cu deșeurile de producție, mercurul sub formă metalică sau legată intră în efluenții industriali și în aer. În sistemele apoase, mercurul poate fi transformat de către microorganisme din compuși anorganici cu toxicitate relativ scăzută în compuși organici foarte toxici (metilmercur (CH3)Hg). În principal, peștele este contaminat.

Metilmercurul poate stimula modificări ale dezvoltării normale a creierului la copii și, la doze mai mari, poate provoca modificări neurologice la adulți. În otrăvirea cronică, se dezvoltă micromercurialismul - o boală care se manifestă prin oboseală rapidă, excitabilitate crescută, urmată de o slăbire a memoriei, îndoială de sine, iritabilitate, dureri de cap și tremur al membrelor.

Ghidul Codex CAC/GL 7 pentru orice specie de pește care intră în comerțul internațional (cu excepția răpitorilor), nivelul este de 0,5 mg/kg, pentru peștii răpitori - (rechin, pește-spadă, ton) - 1 mg/kg.

Pb (plumb): plumbul este folosit la producerea bateriilor, plumbul tetraetil, pentru acoperirea cablurilor, la producerea cristalelor, emailurilor, chiturilor, lacuri, chibrituri, pirotehnica, materiale plastice etc. O astfel de activitate umana activa a dus la perturbari in ciclul natural al plumbului .

Principala sursă de plumb din organism sunt alimentele vegetale.

Odată ajuns în celule, plumbul (ca multe alte metale grele) dezactivează enzimele. Reacția continuă grupări sulfhidril componente proteice ale enzimelor cu formarea de --S--Pb--S--.

Plumbul încetinește dezvoltarea cognitivă și intelectuală a copiilor, crește tensiunea arterială și provoacă boli cardiovasculare la adulți. Modificările sistemului nervos se manifestă prin dureri de cap, amețeli, oboseală crescută, iritabilitate, tulburări de somn, tulburări de memorie, hipotensiune musculară, transpirație. Plumbul poate înlocui calciul din oase, devenind o sursă constantă de otrăvire. Compușii organici de plumb sunt și mai toxici.

Nivelurile de plumb din alimente au scăzut semnificativ în ultimul deceniu din cauza reducerii emisiilor auto. Un liant extrem de eficient pentru plumbul ingerat sa dovedit a fi pectina conținută în coaja de portocale. Cd (cadmiu): Cadmiul este mai activ decât plumbul și este clasificat de OMS drept una dintre cele mai periculoase substanțe pentru sănătatea umană. Este din ce în ce mai utilizat în galvanizare, producția de polimeri, pigmenți, baterii argint-cadmiu și baterii. În teritoriile implicate în activitatea economică umană, cadmiul se acumulează în diverse organisme și poate crește odată cu vârsta la valori critice pentru viață. Proprietățile distinctive ale cadmiului sunt volatilitatea ridicată și capacitatea de a pătrunde cu ușurință în plante și organismele vii datorită formării de legături covalente cu moleculele de proteine organice. Planta de tutun acumulează cadmiu din sol în cea mai mare măsură.

Cadmiul este legat chimic de zinc, acesta poate înlocui zincul într-o serie de procese biochimice din organism, perturbându-le (de exemplu, acționând ca un pseudo-activator al proteinelor). O doză de 30-40 mg poate fi fatală pentru o persoană. O caracteristică a cadmiului este un timp lung de retenție: într-o zi, aproximativ 0,1% din doza primită este excretată din organism.

Simptomele intoxicației cu cadmiu: proteine în urină, leziuni ale sistemului nervos central, dureri osoase acute, disfuncție a organelor genitale. Cadmiul afectează tensiunea arterială, poate provoca formarea de pietre la rinichi (acumularea în rinichi este deosebit de intensă). Pentru fumători sau angajați în producția care utilizează cadmiu, se adaugă emfizemul.

Este posibil ca acesta să fie cancerigen uman. Conținutul de cadmiu trebuie redus, în primul rând, în produse dietetice. Nivelurile maxime ar trebui stabilite la un nivel cât mai scăzut posibil.

Concentrațiile maxime admise de metale grele și arsen în materiile prime alimentare și produsele alimentare.

4. Asimilarea metalelor grele de către plante

În prezent, se cunosc puține despre mecanismele de acumulare a metalelor grele de către plante, deoarece până acum atenția principală a fost acordată asimilării azotului, fosforului și a altor nutrienți din sol. În plus, o comparație între studiile de teren și modelele au arătat că poluarea solului și a mediului (umezirea lamelor frunzelor cu săruri ale metalelor grele) în câmp are o schimbare mai puțin semnificativă în creșterea și dezvoltarea plantelor decât în experimentele cu modele de laborator. În unele experimente, conținutul ridicat de metale din sol a stimulat creșterea și dezvoltarea plantelor. Acest lucru se datorează faptului că umiditatea mai scăzută a solului în câmp reduce mobilitatea metalelor, iar acest lucru nu permite ca efectul lor toxic să se manifeste pe deplin. Pe de altă parte, aceasta se poate datora unei scăderi a toxicității solului datorită activității microorganismelor din sol ca urmare a scăderii numărului acestora atunci când solul este contaminat cu metale. În plus, acest fenomen poate fi explicat prin influența indirectă a metalelor grele, de exemplu, prin efectul acestora asupra unor procese biochimice din sol, în urma cărora este posibilă îmbunătățirea regimului nutrițional al plantelor. Astfel, efectul metalelor asupra organismului vegetal depinde de natura elementului, de conținutul acestuia în mediu, de natura solului, de forma compusului chimic și de perioada din momentul poluării. Formarea compoziției chimice a unui organism vegetal este determinată de caracteristicile biochimice ale diferitelor tipuri de organisme, de vârsta lor și de modelele biochimice ale relației dintre elementele din organism. Conținutul acelorași elemente chimice în diverse părți plantele pot varia foarte mult. Plantele absorb slab multe metale grele - de exemplu, plumbul - chiar si la continutul lor ridicat in sol datorita faptului ca sunt sub forma de compusi slab solubili. Prin urmare, concentrația de plumb în plante nu depășește de obicei 50 mg/kg, iar chiar și muștarul indian, predispus genetic la absorbția metalelor grele, acumulează plumb la o concentrație de doar 200 mg/kg, chiar și atunci când este cultivat în sol puternic contaminat. cu acest element. S-a constatat că pătrunderea metalelor grele în plante este stimulată de anumite substanțe (de exemplu, acidul etilendiaminotetraacetic), care formează compuși complecși stabili, dar solubili, cu metalele în soluția din sol. Deci, a meritat să adăugați o astfel de substanță la sol care conține plumb la o concentrație de 1200 mg / kg, deoarece concentrația de metal greu în lăstarii de muștar indian a crescut la 1600 mg / kg. Experimentele de succes cu acidul etilendiaminotetraacetic sugerează că plantele absorb compușii metalelor grele slab solubili ca urmare a faptului că rădăcinile lor eliberează unele substanțe naturale de complexare în sol. De exemplu, se știe că atunci când există o lipsă de fier în plante, rădăcinile acestora secretă în sol așa-numiții fitosiderofori, care transformă mineralele care conțin fier conținute în sol într-o stare solubilă. Cu toate acestea, sa observat că fitosideroforii contribuie și la acumularea de cupru, zinc și mangan în plante. Cei mai bine studiati sunt fitosideroforii de orz si porumb - acizi mugic si deoximugic, precum si acidul avenic secretat de ovaz; rolul fitosideroforilor poate fi jucat și de unele proteine care au capacitatea de a lega metalele grele și de a le face mai disponibile plantelor. Disponibilitatea metalelor grele asociate cu particulele de sol pentru plante este crescută și de enzimele reductaze situate în membranele celulelor radiculare. Astfel, s-a stabilit că la mazărea lipsită de fier sau cupru, în prezența unor astfel de enzime, crește capacitatea de refacere a ionilor acestor elemente. Rădăcinile unor plante (de exemplu, fasolea și alte dicotiledonate) pot, cu lipsa de fier, să crească aciditatea solului, drept urmare compușii săi devin solubili (s-a dovedit că fluxul de metale grele din solul pentru plante crește în paralel cu creșterea acidității solului, deoarece compușii acestora sunt mai solubili în mediu acid). Microflora rădăcinii poate juca, de asemenea, un rol semnificativ în creșterea biodisponibilității metalelor grele. Microorganismele din sol pot transforma formele insolubile de săruri de metale grele în unele solubile. Se știe și mai puțin despre mecanismul de transfer al metalelor grele de la rădăcini la părțile aeriene ale plantelor. Au fost efectuate experimente care au arătat că compușii metalelor grele sunt parțial neutralizați în rădăcini și transformați într-o formă chimică mai mobilă, după care se acumulează deja în lăstarii tineri. Cercetătorii au descoperit că un rol important în aceste transformări aparține unui număr de proteine membranare responsabile de trăsăturile caracteristice ale transportului ionilor metalici în citoplasmă și organele celulare. Poate că, de obicei, sărurile puțin solubile ale metalelor grele se deplasează prin sistemul vascular sub forma unor compuși complecși - de exemplu, cu acizi organici, cum ar fi citric.

Odată cu creșterea conținutului de metale din sol, activitatea sa biologică generală scade, iar acest lucru are un efect puternic asupra creșterii și dezvoltării plantelor, iar diferitele plante reacţionează la un exces de metale în moduri diferite. Studiile au arătat că metalele sunt distribuite neuniform în organele plantelor. Cu toate acestea, în aceeași parte a plantei, concentrația de elemente chimice s-a schimbat semnificativ în funcție de faza de dezvoltare și de vârsta acesteia. În cea mai mare măsură, metalele s-au acumulat în frunze. Acest lucru se datorează mai multor motive, dintre care unul este acumularea locală de metale ca urmare a tranziției lor la o formă sedentară. De exemplu, în cazul intoxicației cu cupru, culoarea unor frunze ale plantelor studiate s-a schimbat în roșu și maro-brun, ceea ce a indicat distrugerea clorofilei.

Anumite specii de plante și animale sunt caracterizate de anumite intervale de concentrație a elementelor chimice, inclusiv a metalelor grele. Valoarea conținutului mediu al aceluiași element în tipuri variate plantele care cresc în aceleași condiții fluctuează adesea de 2-5 ori. În condițiile unor concentrații anormal de mari ale unui anumit element în habitatul organismelor, diferența de conținut al acestui element la diferite specii de plante crește. O creștere bruscă a conținutului unuia sau mai multor elemente din mediu îi conduce la categoria toxicelor. Toxicitatea metalelor grele este asociată cu proprietățile lor fizico-chimice, cu capacitatea de a forma compuși puternici cu o serie de grupe funcționale la suprafață și în interiorul celulelor.

Răspunsul plantelor la concentrații crescute de HM.

	Concentrația în sol, mg/kg	Răspunsul plantelor la concentrații crescute de HM
		Inhibarea respirației și suprimarea procesului de fotosinteză, uneori o creștere a conținutului de cadmiu și o scădere a aportului de zinc, calciu, fosfor, sulf, o scădere a randamentului, o deteriorare a calității produselor vegetale. simptome externe- aspectul frunzelor de culoare verde închis, ondularea frunzelor bătrâne, frunzișul piperizat
		Încălcarea activității enzimelor, procesele de transpirație și fixare a CO 2 , inhibarea fotosintezei, inhibarea reducerii biologice a NO 2 la NO, dificultate în aportul și metabolismul unui număr de nutrienți în plante. Simptome externe - întârzierea creșterii, deteriorarea sistemului radicular, cloroza frunzelor.
		Cloroza frunzelor tinere
		Deteriorarea creșterii și dezvoltării plantelor, ofilirea părților aeriene, deteriorarea sistemului radicular, cloroza frunzelor tinere, o scădere bruscă a conținutului celor mai multe macro și microelemente esențiale din plante (K, P, Fe, Mn, Cu, B etc.).
		Suprimarea proceselor de fotosinteză și transpirație, apariția semnelor de cloroză

5. Impactul negativ al metalelor grele asupra corpului uman

Toxicitatea este o măsură a incompatibilității unei substanțe nocive cu viața. Gradul de efect toxic depinde de caracteristicile biologice de sex, vârstă și sensibilitatea individuală a organismului; structura și proprietățile fizico-chimice ale otravii; cantitatea de substanță care a intrat în organism; factori de mediu (temperatură, presiune atmosferică).

Conceptul de patologie a mediului. Încărcarea crescută asupra organismului, datorită producției pe scară largă a produselor chimice nocive pentru oameni care pătrund în mediu, a schimbat reactivitatea imunobiologică a locuitorilor din mediul urban, inclusiv a populației copiilor. Acest lucru duce la tulburări ale principalelor sisteme de reglare ale organismului, contribuind la o creștere masivă a morbidității, tulburări genetice și alte modificări, unite de conceptul de patologie a mediului.

În condiții de probleme ecologice, sistemul imunitar, endocrin și nervos central reacţionează mai devreme decât alte sisteme, provocând gamă largă tulburări funcționale. Apoi apar tulburările metabolice și sunt declanșate mecanismele de formare a unui proces patologic eco-dependent.

Printre xenobiotice, un loc important îl ocupă metalele grele și sărurile acestora, care sunt eliberate în mediu în cantități mari. Printre acestea se numără microelemente toxice cunoscute (plumb, cadmiu, crom, mercur, aluminiu etc.) și microelemente esențiale (fier, zinc, cupru, mangan etc.), care au și ele propria gamă toxică.

Principala cale de intrare a metalelor grele în organism este tractul gastrointestinal, care este cel mai vulnerabil la acțiunea ecotoxicanților tehnogeni.

Gama de impacturi asupra mediului la nivel molecular, tisular, celular și sistemic depinde în mare măsură de concentrația și durata expunerii la o substanță toxică, de combinarea acesteia cu alți factori, de starea anterioară a sănătății umane și de reactivitatea sa imunologică. Sensibilitatea determinată genetic la influența anumitor xenobiotice este de mare importanță. În ciuda varietății de substanțe nocive, există mecanisme comune ale impactului lor asupra organismului, atât la un adult, cât și la un copil.

Otrăvirea cu metale grele este cunoscută din cele mai vechi timpuri. Mențiunea otrăvirii cu „argint viu” (clorură de mercur) se regăsește în secolul al IV-lea. La mijlocul secolului, sublimatul și arsenul erau cele mai comune otrăvuri anorganice care erau folosite în scopuri criminale în lupta politică și în viața de zi cu zi. Otrăvirea cu compuși ai metalelor grele era obișnuită la noi: în anii 1924-1925. Au fost 963 de decese din cauza otrăvirii sublimate. Intoxicația cu cupru este răspândită în zonele horticole și viticole în care sulfatul de cupru este utilizat pentru combaterea dăunătorilor. În ultimii ani, otrăvirea cu mercur a fost cea mai frecventă. Sunt frecvente cazuri de otrăvire în masă, de exemplu, cu granosan după consumul de semințe de floarea soarelui tratate cu acest agent. Metalele grele și compușii lor pot pătrunde în corpul uman prin plămâni, mucoase, piele și tractul gastrointestinal. Mecanismele și viteza de penetrare a acestora prin diferite bariere și medii biologice depind de proprietățile fizico-chimice ale acestor substanțe, de compoziția chimică și de condițiile mediului intern al organismului. Ca urmare a transformărilor reciproce dintre metalele sau compușii acestora care intră în organism și substanțele chimice ale diferitelor țesuturi și organe, se pot forma noi compuși metalici care au proprietăți diferite și se comportă diferit în organism. În același timp, în diferite organe, datorită particularităților metabolismului, compoziției și condițiilor de mediu, modalitățile de transformare a compușilor metalici inițiali pot fi diferite. Metalele individuale se pot acumula selectiv în anumite organe și pot rămâne în ele mult timp. Ca rezultat, acumularea de metal într-un anumit organ poate fi fie primară, fie secundară.

Folosind exemplul metalelor individuale, vom lua în considerare modalitățile de intrare a acestora în organism prin tractul gastrointestinal (TGI) cu alimente (animale și origine vegetală), precum și efecte toxice.

Două elemente D, cobaltul și nichelul, sunt utilizate pe scară largă în tehnologiile industriale moderne. Cu un conținut ridicat al acestora în mediu, aceste elemente pot pătrunde în corpul uman în cantități crescute, provocând otrăviri cu consecințe grave.

Cobaltul este un bioelement care participă activ la o serie de procese biochimice. Cu toate acestea, aportul excesiv al acestuia provoacă un efect toxic cu diverse leziuni în sistemele de transformări oxidative. Acest efect se datorează capacității cobaltului de a intra într-o legătură cu atomii de oxigen, azot, sulf, în relații competitive cu fierul și zincul, care fac parte din centrii activi ai multor enzime. Compușii Co(III) au o puternică capacitate de complexare oxidativă.

În ceea ce privește rata de sorbție a cobaltului pur, a oxizilor și a sărurilor acestuia în tractul gastrointestinal, informațiile sunt contradictorii. În unele studii, sa observat o absorbție slabă (11 ... 30%) chiar și a sărurilor de cobalt foarte solubile, în altele, sorbția mare a sărurilor de cobalt în intestinul subtire(până la 97%) datorită solubilității lor bune în medii neutre și alcaline. Nivelul de sorbție este afectat și de mărimea dozei primite pe cale orală: la doze mici, sorbția este mai mare decât la doze mari.

Ni(II) domină în mediile biologice, formând diverse complexe cu componentele chimice ale acestora din urmă. Nichelul metal și oxizii săi sunt absorbiți din tractul gastrointestinal mai lent decât sărurile sale solubile. Nichelul luat cu apă este absorbit mai ușor decât nichelul sub formă de complexe din alimente. În general, cantitatea de nichel absorbită din tractul gastrointestinal este de 3 ... 10%. Transportul său implică aceleași proteine care leagă fierul și cobaltul.

Zincul, de asemenea un element d cu o stare de oxidare de +2, este un agent reducător puternic. Sărurile de zinc sunt foarte solubile în apă. Când intră, are loc o întârziere de ceva timp, urmată de o intrare treptată în sânge și distribuție în organism. Zincul poate provoca febră de „zinc” (turnare). Absorbția zincului din tractul gastrointestinal ajunge la 50% din doza administrată. Nivelul de absorbție este influențat de cantitatea de zinc din alimente și de acesta compoziție chimică. Un nivel redus de zinc în alimente crește absorbția acestui metal până la 80% din doza administrată. Creșterea absorbției zincului din tractul gastrointestinal dieta cu proteine, peptide și unii aminoacizi care sunt susceptibili de a forma chelați metalici, precum și etilendiaminotetraacetat. Conținutul ridicat de fosfor și cupru din alimente reduce absorbția zincului. Zincul este absorbit cel mai activ în duoden și intestinul subțire superior.

Mercurul (elementul d) este singurul metal care există în condiții normale sub formă de lichid și eliberează intens vapori. Dintre compușii anorganici ai mercurului, cei mai periculoși sunt mercurul metalic, care emit vapori, și sărurile de Hg (II) foarte solubile, care formează ioni de mercur, a căror acțiune determină toxicitatea. Compușii divalenți ai mercurului sunt mai toxici decât cei monovalenți. Toxicitatea pronunțată a mercurului și a compușilor săi, lipsa datelor despre orice efecte fiziologice și biochimice pozitive vizibile ale acestui microelement i-au forțat pe cercetători să-l clasifice nu numai ca inutil din punct de vedere biologic, ci și ca fiind periculos chiar și în urme, datorită distribuției sale largi în natură. În ultimele decenii, însă, există tot mai multe dovezi și opinii despre vital rol important Mercur. De remarcat că mercurul este unul dintre cele mai toxice metale, este prezent în mod constant în mediul natural (sol, apă, plante), poate pătrunde în organismul uman în exces prin tractul gastrointestinal alături de alimente și apă. Compușii anorganici ai mercurului sunt absorbiți slab din tractul gastrointestinal, în timp ce compușii organici, cum ar fi metilmercurul, sunt absorbiți aproape complet.

Plumbul, care, la fel ca staniul, aparține elementelor p și este unul dintre cei mai des întâlniți poluanți metalici ai mediului și, mai ales, aerul în epoca modernă, din păcate, poate pătrunde în corpul uman în cantități semnificative prin inhalare. Plumbul sub formă de compuși insolubili (sulfuri, sulfați, cromați) este slab absorbit din tractul gastrointestinal. Sărurile solubile (nitrați, acetați) sunt absorbite în cantități ceva mai mari (până la 10%). Cu un deficit de calciu și fier în dietă, absorbția plumbului crește.

Din datele de mai sus privind distribuția, acumularea și transformarea unui număr de metale grele, se poate observa că aceste procese au multe caracteristici. În ciuda diferențelor în semnificația biologică naturală a diferitelor metale, toate acestea, atunci când sunt luate în exces în organism, provoacă efecte toxice asociate cu perturbarea cursului normal al proceselor biochimice și al funcțiilor fiziologice.

Trebuie remarcat în special că acumularea selectivă și durata retenției de metal într-un țesut sau organ determină în mare măsură afectarea unui anumit organ. De exemplu, bolile endemice ale glandei tiroide din unele provincii biogeochimice sunt asociate cu un aport excesiv de anumite metale și conținutul lor ridicat în glanda însăși. Aceste metale includ cobalt, mangan, crom, zinc. O altă afectare binecunoscută a sistemului nervos central în caz de otrăvire cu mercur, mangan, plumb și taliu. Îndepărtarea metalelor din organism se realizează în principal prin tractul gastrointestinal și rinichi. Trebuie avut în vedere faptul că o cantitate mică de metale poate fi excretată în laptele matern, transpirație și păr. Viteza de excreție și cantitatea de metal eliberată într-o anumită perioadă de timp depind de calea de intrare, doză, proprietățile fiecărui compus metalic specific, puterea legăturii acestuia din urmă cu bioliganzii și durata acțiunii sale asupra organismului. . De exemplu, diverși compuși ai cromului sunt excretați din organism prin intestine, rinichi și laptele matern. Astfel, compușii Cr(VI) depășesc Cr(III) în rata de eliberare. Cromatul de sodiu mai bine solubil este excretat în principal prin rinichi, iar clorura de crom ușor solubilă - pe căile intestinale și renale. Alte metale care sunt excretate în două moduri principale (prin tractul gastrointestinal și rinichi) includ nichelul, mercurul etc. Compușii insolubili de nichel, chiar și cu diferite căi de aport, sunt excretați în cantități mai mari prin intestine. Astfel, îndepărtarea cantităților în exces de diferite metale din corpul uman este un proces biocinetic complex. În multe privințe, depinde de modalitățile de transformare a metalelor în organe și țesuturi și de rata de eliminare din acestea.

Substanțele nocive pot avea un efect specific asupra organismului, care se manifestă nu în perioada de expunere și nu imediat după aceasta, ci în perioadele de viață separate de expunerea chimică de mulți ani și chiar decenii. Manifestarea acestor efecte este posibilă în generațiile următoare. Termenul „efect pe termen lung” ar trebui înțeles ca dezvoltarea proceselor și condițiilor patologice la indivizii care au avut contact cu poluarea chimică a mediului pe termen lung al vieții lor, precum și în timpul vieții descendenților lor. Include efecte gonadotrope, embriotoxice, carcinogene, mutagene.

În funcție de pericolul pentru sănătatea umană, metalele grele sunt împărțite în următoarele clase:

Clasa 1 (cel mai periculos): Cd, Hg, Se, Pb, Zn

Gradul 2: Co, Ni, Cu, Mo, Sb, Cr

Gradul 3: Ba, V, W, Mn, Sr

Toxicitatea metalelor grele în corpul uman.

Tabelul arată dependența sănătății umane de nivelul de poluare cu metale grele:

6. Realizarea unui experiment

Pentru experiment, am luat trei mostre: hrișcă, amidon, pâine de secara. Probele de 5 grame se zdrobesc până la făină, se pun într-un creuzet și se carbonizează cu grijă pe aragazul electric și se calcinează într-un cuptor cu muflă la o temperatură de 500-550°C. Când lucrați cu mostre, nu trebuie lăsat să se aprindă sau să stropească. Pentru a grăbi cenusarea, după răcire, adăugați câteva picături de peroxid de hidrogen în creuzet, care apoi trebuie îndepărtate într-un cuptor de uscare la o temperatură de 90-100°C, iar reziduul uscat este din nou calcinat într-un cuptor cu mufă. până când proba este complet cenușată.

Cenușa rezultată trebuie să fie liberă, de culoare albă sau gri, fără particule carbonizate. Apoi probele sunt plasate în spectru și se calculează conținutul de metale grele și impurități. La primirea rezultatelor studiului, sa relevat faptul că conținutul de metale grele din probe este în conformitate cu standardele. Rezultatele sunt prezentate în tabel.

Concluzie

Poluarea necontrolată a mediului cu metale grele amenință sănătatea umană. Luarea de substanțe toxice duce la modificări ireversibile ale organelor interne. Ca urmare, se dezvoltă boli incurabile: tulburări ale tractului gastro-intestinal, ficatului, colici renale și hepatice, paralizie. Decesele nu sunt neobișnuite.

În acest sens, este necesar să se minimizeze nivelul de aport de metale grele în corpul uman. În special, prin obținerea de produse de cultură (hrană pentru oameni și animale de fermă, care la rândul lor sunt și o sursă de hrană pentru oameni) fără contaminare cu HM. Prin urmare, este necesar să se efectueze o analiză chimică a solurilor pentru conținutul fiecăruia dintre cele mai periculoase metale. Din păcate, în Federația Rusă astfel de studii nu sunt efectuate și, prin urmare, este imposibil să se judece siguranța produselor de cultură. Pentru a elimina această problemă, ar trebui introduse o serie de măsuri, cum ar fi efectuarea unui sondaj agrochimic al terenurilor, compilarea cartografiilor cu conținutul de metale grele și selectarea culturilor care consumă HM la minimum. Introducerea acestor măsuri va ajuta la monitorizarea conținutului de metale grele din produsele alimentare și la reducerea semnificativă a conținutului acestora.

Bibliografie

1. Posypanov G.S., Dolgodvorov V.E., Korenev G.E. si altele.Cultivarea plantelor. M.: „Kolos”, 1997.

2. Lushnikov E.K. Toxicologie clinică. M: Medicină, 1990.

3. Dushenkov V., Foskin N. Fitoremediere: revoluție verde. Raport, Universitatea Rutgers, New Jersey, SUA, 1999.

4. http://eat-info.ru/references/pollutants/tyazhelye-metally/.

5. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D2%FF%E6%B8%EB%FB%E5_%EC%E5%F2%E0%EB%EB%FB.

6. http://dic.academic.ru/dic.nsf/ecolog/1053/%D0%A2%D0%AF%D0%96%D0%95%D0%9B%D0%AB%D0%95.

Găzduit pe Allbest.ru

...

Documente similare

Metalele grele și efectele lor nocive asupra corpului uman. Caracteristicile trandafirului sălbatic din mai. Analiza trandafirului sălbatic pentru conținutul de metale grele. Metodă de determinare a metalelor grele în prezența articulațiilor, intrarea lor în plante din sol.

lucrare de termen, adăugată 06.02.2014

Principalele surse de metale grele, activitatea lor biologică ridicată, pericol pentru organism. Toxicitatea metalelor grele, capacitatea de a provoca tulburări în funcțiile fiziologice ale organismului. Aplicarea preparatelor din zinc și cupru în medicină.

prezentare, adaugat 11.10.2014

Cele mai frecvente cauze de otrăvire. Condiții pentru acțiunea toxică a substanțelor. Efectul otrăvurilor asupra organismului. Intoxicații cu acizi și alcaline, oxizi de carbon, compuși ai metalelor grele, compuși organometalici.

rezumat, adăugat 13.09.2013

o scurtă descriere a arsuri majore. Diferențele III a față de III b. Simptome de arsuri. Conținut de prim ajutor. Arsuri termice și chimice ale ochilor. Acțiunea alcalinelor, acizilor și sărurilor metalelor grele. Principalele caracteristici ale arsurilor la copii.

prezentare, adaugat 25.04.2016

Scheme de primire a ecotoxicilor în produsele alimentare. Substanțe străine din mediul extern. Acumularea de substanțe ecotoxice de către organismele vii. Metode de reducere a concentrației de metale grele. Modalități tehnologice de reducere a radionuclizilor din produsele alimentare.

rezumat, adăugat 03.11.2008

Compoziția elementară a omului. Rolul biologic al metalelor în procesele biochimice. Aportul de metale în corpul uman. Detectarea metalelor în soluție apoasă. Descompunerea peroxidului de hidrogen de către catalaza din sânge. Rolul ionilor de calciu în coagularea sângelui.

lucrare de termen, adăugată 26.02.2012

Fumătorii ca populație umană specială. Hidrocarburile aromatice policiclice sunt cele mai periculoase cancerigene. Conținutul de benzpiren în produsele alimentare. Potențarea efectului carcinogen al fumatului. Aportul de plumb în organism cu alimente.

rezumat, adăugat 22.02.2010

Clasificarea arsurilor după adâncime și tip de deteriorare. Arsuri chimice. Acizi și săruri ale metalelor grele. Boala de ardere. Regula nouă, sute, indicele lui Frank. ingrijire medicalaîn departamentul de arsuri. Rolul asistentei in tratamentul pacientilor cu arsuri.

lucrare de termen, adăugată 04.04.2016

Fizioterapia ca parte integrantă a tratamentului și reabilitării după leziuni severe. Mecanisme de influență asupra corpului uman a metodelor de fototerapie, mecanoterapie, tratament fizicofarmaceutic, hidroterapie, tratament termic. Varietate de metode de electroterapie.

prezentare, adaugat 22.12.2014

Amestecuri și amestecuri pentru fumat. Un pic despre enteogeni. Efectul care apare după fumat. Dependență psihologică și fiziologică (sindrom de sevraj, ca și în cazul consumului de droguri dure). Tratamentul și consecințele fumatului „Spice” și alte amestecuri.

Principala sursă de plumb din organism sunt alimentele vegetale.

Odată ajuns în celule, plumbul (ca multe alte metale grele) dezactivează enzimele. Reacția are loc de-a lungul grupărilor sulfhidril ale componentelor proteice ale enzimelor cu formarea --S--Pb--S--.

Este posibil ca acesta să fie cancerigen uman. Conținutul de cadmiu ar trebui redus, în primul rând, în produsele alimentare. Nivelurile maxime ar trebui stabilite la un nivel cât mai scăzut posibil.

Concentrațiile maxime admise de metale grele și arsen în materiile prime alimentare și produsele alimentare.