Токсичность тяжелых металлов для животных.
Тяжелые металлы (свинец, медь, цинк, мышьяк, ртуть, кадмий, хром, алюминий и др.) в микроколичествах необходимы организму и в основном они находятся в активных центрах коферментов.
Количество биологически активных химических элементов в организмах животных и тканях в основном зависит от их места обитания и особенностей потребления кормов. В большинстве случаях сельскохозяйственные животные страдают от дефицита и несбалансированности микроэлементов.
При содержании тяжелых металлов в почве выше допустимых норм отмечают повышение поступления указанных металлов в рационы и соответственно в продукцию животноводства, ухудшение качества сельскохозяйственной продукции. Например, в пригородных хозяйствах при содержании в рационе тяжелых металлов - свинца, никеля, хрома в 2-7 раз выше ПДК содержание их в молоке оказалось в 1,25-2 раза выше допустимых норм. В Вологодской области из-за нехватки селена при избытке железа, марганца, кадмия отмечено поступление молока на молокозаводы с низкой титруемой кислотностью. Наличие тяжелых металлов влияет на качество сыра, при этом нарушается технология производства. В частности, ухудшается его вкус, запах становится нечистым, сыр легко крошится, творог становится мажущим. У овец, разводимых в промышленной зоне Ирака, отмечается депонирование в организме ртути, кадмия и свинца. У пятилетних овец содержание ртути и кадмия в мускулатуре выше МДУ (максимально допустимого уровня). На ингаляционное поступление этих тяжелых металлов указывали повышенные содержания кадмия и свинца в легких. У овец, разводимых в сельскохозяйственных районах Ирака, содержание тяжелых металлов в тканях и органах оказались в 2-7 раз меньше, чем у животных, разводимых в промышленной зоне.
|
|
|
Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) в рамках Международной программы химической безопасности опубликованы «Гигиенические критерии состояния окружающей среды» для Hg, Be, Pb, Sn, Mn, Ti и других металлов.
Действие ТМ на организм человека
Тяжелые металлы и их соединения могут поступать в организм человека через легкие, слизистые оболочки, кожу и желудочно-кишечный тракт. Механизмы и скорость проникновения их через разные биологические барьеры и среды зависят от физико-химических свойств указанных веществ, химического состава и условий внутренней среды организма. В результате взаимопревращений между поступившими в организм металлами или их соединениями и химическими веществами различных тканей и органов могут образоваться новые соединения металлов, обладающие иными свойствами и по-другому ведущие себя в организме. При этом в разных органах, вследствие особенностей обмена, состава и условий среды, пути превращения исходных соединений металлов могут быть различными. Отдельные металлы могут избирательно накапливаться в определенных органах и длительно задерживаться в них. В результате накопление металла в том или ином органе может быть или первичным, или вторичным.
|
|
|
На примере отдельных металлов рассмотрим пути их поступления в организм через желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) с продуктами питания (животного и растительного происхождения), а также токсическое действие.
1. Мышьяк (As).
1.1.Антропогенные источники загрязнения.
- металлургия (мышьяк – примесь во многих рудах): производство Pb, Zn, Ni, Cu, Sn, Mo, W;
- производство серной кислоты и суперфосфата;
- сжигание каменного угля, нефти, торфа;
- производство мышьяка и As-содержащих ядохимикатов;
- кожевенные заводы.
Выбросы в воздух с дымом и со сточными водами.
1.2.Токсическое действие.
Тиоловый яд - широкий спектр действия:
- нарушение обмена веществ;
- повышение проницаемости стенок сосудов разрушение эритроцитов (гемолиз);
- разрушение тканей в месте их прямого контакта с мышьяком;
- канцерогенное действие;
|
|
|
- эмбриотоксический и тератогенный эффект.
1.3.Отравление.
В легких случаях – общее недомогание, головная боль, тошнота; затем – боли в правом подреберье и пояснице, тошнота, рвота.
Тяжелые отравления:
При поступлении через рот – металлический привкус, жжение и сухость во рту, боли при глотании через несколько часов после отравления.
При поступлении через органы дыхания – раздражение верхних дыхательных путей и глаз – слезы, чихание, кашель, кровохарканье, боль в груди, отек лица и век.
Затем – сильная слабость, головокружение, головная боль, тошнота, рвота, боли в животе, онемение пальцев рук и ног. Затем – неукротимая рвота с кровью, судороги, носовые кровотечения, кровоизлияния в различных частях тела.
Через 8-15 дней – резкие боли в конечностях, резкая слабость, сонливость, сильные головные боли, судороги, паралич, смерть от паралича дыхания.
Хроническое отравление.
Повышенная утомляемость, исхудание, тошнота, головокружение, боли в конечностях, желудке, кишечнике, груди, горле, кашель, отек лица и век. Выпадение волос и ногтей, кровоизлияние, потемнение кожи. Раздражительность, рвота, неустойчивый стул, отсутствие аппетита.
2. Ртуть (Hg).
2.1. Антропогенные источники поступления:
|
|
|
- получение ртути и ртутьсодержащих веществ;
- сжигание органического топлива;
- цветная металлургия;
- коксование угля;
- производство хлора и соды;
- сжигание мусора.
Поступление: в виде паров, водорастворимость солей и органических соединений.
2.2. Токсическое действие.
Тиоловый яд широкий спектр действия.
Проявление токсического эффекта зависит от формы, в которой ртуть поступила в организм.
Особенность паров ртути – нейтротоксичноть, действие на высшую нервную деятельность.
2.3. Острое отравление.
Пары ртути:
Симптомы появляются через 8-24 часа после отравления.
Общая слабость, головная боль, боль при глотании, повышение температуры, кровоточивость, воспаление в полости рта, боли в животе, поражение желудка (тошнота, рвота, жидкий стул), поражение почек.
2.4. Хроническое отравление.
В основном – действие на центральную нервную систему.
Снижение работоспособности, быстрая утомляемость, повышенная возбудимость. Ослабление памяти, беспокойство, неуверенность в себе, раздражительность, головные боли.
Далее – слабость, сонливость, апатия, эмоциональная неустойчивость, дрожание рук, языка, век (в тяжелых случаях всего тела). Повышенная психическая возбудимость, пугливость, общая подавленность, упрямость и раздражительность, ослабление памяти, невралгия.
3. Свинец (Pb).
3.1. Антропогенные источники поступления.
- свинцовые и свинцово-цинковые заводы (цветная металлургия);
- выхлопные газы автомобилей (тетраэтил свинец добавляют для повышения октанового числа);
- сточные воды следующих производств: металлообрабатывающего, машиностроительного,
нефтехимического, спичечного, фотоматериалов;
- сжигание каменного угля и бытового мусора.
3.2. Токсическое действие.
Тиоловый яд, но менее токсичен, чем ртуть и мышьяк.
Поражает ЦНС, периферическую нервную систему, костный мозг, кровь, сосуды, генетический аппарат, клетки.
3.3. Острое отравление.
Острые (отравление солями свинца): схваткообразные боли в животе, запор, общая слабость, головокружение, боли в конечностях и пояснице.
3.4. Хроническое отравление.
Внешне: свинцовая (черная) кайма по краю десен, землисто-серая окраска кожи.
Изменение нервной системы.: головная боль, головокружение, утомляемость, раздражительность, нарушение сна, ухудшение памяти, эпилептические припадки.
Двигательные расстройства: параличи отдельных мышц, дрожания рук, век и языка; боли в конечностях, изменения системы крови – свинцовая анемия, обменные и эндокринные нарушения, нарушения желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы.
4. Хром (Cr).
4.1. Антропогенные источники поступления.
Выбросы предприятий, где добывают, получают, перерабатывают и применяют хром (в том числе гальванические и кожевенные производства).
4.2. Токсическое действие.
Токсичность зависит от валентности:
Cr (VI) > Cr (III) > Cr (II)
Поражает почки, печень, поджелудочную железу, обладает канцерогенным эффектом. Раздражающее действие, Cr (VI) – аллерген.
4.3. Острое отравление.
Аэрозольные соединения Cr (VI), хроматы, бихроматы – насморк, чихание, носовые кровотечения, раздражение верхних дыхательных путей; в тяжелых случаях – острая почечная недостаточность.
4.4. Хроническое отравление.
Поражение верхних дыхательных путей и развитие бронхитов и бронхиальной астмы; поражение печени (нарушение функций, развитие цирроза), аллергические заболевания кожи – дерматиты, язвы, «хромовые экземы».
Хроматы – главная причина производственных контактных дерматитов на кистях рук, предплечьях, лице, веках.
При длительном контакте с соединениями хрома возрастает вероятность раковых заболеваний.
5. Медь (Cu).
5.1. Антропогенные источники поступления.
- предприятия цветной металлургии;
- медь-содержащие пестициды;
- гальванические производства;
- сжигание угля и нефти.
5.2. Токсическое действие.
Тиоловый яд
5.3. Острое отравление.
CuSO4
При попадании в желудок – тошнота, рвота с кровью, боль в животе, понос, нарушение координации движений, смерть от почечной недостаточности.
При вдыхании аэрозоля – приступы кашля, боли в животе, носовое кровотечение. Повышение температуры.
5.4. Хроническое отравление.
Расстройства нервной системы, печени почек, разрушение носовой перегородки.
6. Кадмий (Cd)
. 6.1.Антропогенные источники поступления.
Источниками большинства антропогенных загрязнений являются: выброс кадмия в сточные воды, производство и использование фосфатных удобрений, сжигание отходов, угля, бензина и т.д. Однако больше всего в окружающую среду кадмий поступает в виде побочного продукта при выплавке и электролитической очистке цинка
6.2. Токсическое действие.
Кадмий относится к числу высокотоксичных металлов. Он действует на самые разные органы и системы. Металл обладает очень высокой способностью накопления в организме. Пары кадмия, образуемые при плавлении, являются чрезвычайно опасными и представляют собой основную причину острых смертельных интоксикаций металлами. Установленные и подозреваемые эффекты кадмия (от гипертонии до развития опухолей) наряду с его широким и все возрастающим использованием и накоплением в окружающей среде заставляют предположить, что этот металл представляет наивысшую угрозу человечеству, как экополлютант
6.3. Острое отравление.
Острое отравление кадмием происходит после его проглатывания или ингаляции. Употребление воды, содержащей кадмий в концентрации 15 мг/л, с суммарной дозой 30 мг кадмия, вызывает рвоту, боли в животе, тяжелый понос и иногда шок. Острая ингаляция кадмия вызывает одышку, слабость, боли в грудной клетке, укорочение дыхания и кашель. Химический пневмонит приводит к отеку легких и дыхательной недостаточности
6.4. Хроническое отравление.
Проявления хронического воздействия кадмия наиболее отчетливо прослеживаются со стороны дыхательной системы и почек. Поражение легких возникает исключительно при ингаляционном способе воздействия, в то время как почки страдают при поступлении кадмия в организм всеми возможными способами.
Другими эффектами хронического действия металла являются поражения опорно-двигательного аппарата, нарушение функций сердечно-сосудистой системы.
Доказана роль кадмия в развитии инфаркта миокарда. Кадмий (как и свинец) накапливается в больших количествах и поражает клетки не только печени, но и всей мышечной системы, вызывает тромбоз сосудов, разрушает иммунитет.
Иммуносупрессивное действие кадмия может быть причиной канцерогенеза, встречающегося у работников, контактирующих с металлом.
Кадмий является специфическим антиметаболитом цинка (способен замещать цинк) и селен. Нарушенные кадмием метаболические процессы можно нормализовать или предупредить введением Se или Zn.
Табак во время своего роста очень активно и в больших количествах аккумулирует кадмий: его концентрация в сухих листьях в тысячи раз выше средних значений для биомассы наземной растительности. Поэтому с каждой затяжкой дымом вместе с такими вредными веществами, как никотин и окись углерода, в организм поступает и кадмий. В одной сигарете содержится от 1,2 до 2,5 мкг этого яда. Мировое производство табака, по данным Л.Г. Бондарева, составляет примерно 5,7млн т в год. Одна сигарета содержит около 1 г табака. Следовательно, при выкуривании всех сигарет, папирос и трубок в мире в окружающую среду выделяется от 5,7 до 11,4 т кадмия, попадая не только в легкие курильщиков, но и в легкие некурящих людей.
7. Цинк,
Соли цинка хорошо растворимы в воде. При их поступлении наблюдается задержка на некоторое время с последующим постепенным попаданием в кровь и распределением в организме. Цинк может вызывать «цинковую» (литейную) лихорадку.
Вопросы для самоподготовки
1. Какие вещества относятся к тяжелым металлам?
2. В чем опасность ТМ как экотоксикантов?
3. Перечислите металлы, относящиеся к 1, 2, 3 классам опасности.
4. Подтвердите опасность металлов 1 класса данными их основных биогеохимических свойств.
5. Назовите основные источники поступления ТМ.
6. При поступлении каких металлов в атмосферу основной вклад вносит антропогенный фактор?
7. Охарактеризуйте наиболее опасные производства с точки зрения эмиссии ТМ.
8.Что такое экологическая патология?
9. Токсичность ТМ для животных
10. Действие ТМ на организм человека
10. Какие методы удаления и детоксикации ионов тяжелых металлов вам известны?
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 1817; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!