Владимир Базылев - Основы общей и экологической токсикологии

Среди веществ, загрязняющих водные объекты, наибольший интерес для различных служб контроля качества воды представляют металлы, в первую очередь тяжелые. В значительной мере это обусловлено биологической активностью (токсичностью) многих из них. На организм человека и животных токсическое действие металлов различно и зависит от природы металла, типа соединения, в котором он существует в водной среде, а также его концентрации. В результате усилий химиков-аналитиков многих стран были разработаны методы, позволяющие определять тяжелые металлы на уровне фемтограммов (10 – 15 г) или в присутствии в анализируемом объеме пробы одного атома, например никеля в живой клетке.

Рис. 2.3. Формы существования металлов в водных объектах

(стрелкой указано направление снижения токсичности)

Металл-токсикант, попав в водный объект, распределяется между компонентами этой водной экосистемы. При этом он распределяется по следующим составляющим (рис. 2.3):

– металл в растворенной форме;

– сорбированный и аккумулированный фитопланктоном, т. е.

растительными микроорганизмами;

– удерживаемый донными отложениями в результате седиментации взвешенных органических и минеральных частиц из водной среды;

– адсорбированный на поверхности донных отложений непосредственно из водной среды в растворимой форме;

– находящийся в адсорбированной форме на частицах взвеси.

На формы нахождения металлов в водных объектах оказывают влияние гидробионты, например моллюски. Так, при исследовании поведения меди в поверхностных водах наблюдали сезонные колебания ее концентраций: в зимний период они максимальны, а летом снижаются вследствие активного роста биомассы. При осаждении взвешенных органических частиц, адсорбирующих ионы меди, последние переходят в донные отложения, что приводит к наблюдаемому эффекту. Следует учесть также, что в природных водах содержится множество органических веществ, из которых 80 % составляют высокоокисленные полимеры типа гумусовых веществ, поступающие в воду из почв. Основная часть органических веществ, растворимых в воде, представляет собой продукты жизнедеятельности организмов. Эти вещества являются комплексообразующими агентами, связывающими ионы металлов в комплексы и тем самым уменьшающими токсичность металлов (см. рис. 2.3).

Влияние химических веществ возможно при многих видах профессиональной деятельности: получении и переработке природного сырья, изготовлении промышленной продукции, работе на транспорте, сельском хозяйстве и других видах труда. Наибольшая возможность контакта с разными веществами имеется в химической промышленности, так как нередко сырье, промежуточные соединения и конечные продукты способны оказать вредное влияние на здоровье рабочих. Однако в таких отраслях промышленности, как горнорудная, машиностроительная, нефтяная, легкая и многих других, немало производственных участков, где используются или выделяются при определенных операциях химические вещества, которые, поступая внутрь организма или загрязняя кожные покровы, могут вызывать профессиональные отравления. Например, при добыче и первичной переработке нефти могут возникать отравления сероводородом и углеводородами, при взрывных работах в горнорудной и угольной промышленности – окисью углерода, сернистым газом, парами некоторых металлов, в машиностроении – цианистыми соединениями, парами кислот, растворителями, на транспорте – выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания и дизельных двигателей, в сельском хозяйстве – ядохимикатами, удобрениями и т. п.

В странах СНГ достигнуты значительные успехи в химизации народного хозяйства, имеется много химических производств. В связи с этим возросло количество промышленных ядов. Повысился риск попадания ядов во внешнюю среду. Значительно возросло загрязнение окружающей среды. Необходимы новые технологии, контроль за состоянием здоровья людей, динамичное наблюдение за наличием различных химических загрязнителей во внешней среде.

Яды — вещества, которые, попадая в организм в небольших количествах, вступают в нем в химическое или физико-химическое взаимодействие с тканями и при определенных условиях вызывают нарушение здоровья. Хотя ядовитые свойства могут проявлять практически все вещества, даже такие как поваренная соль в больших дозах или кислород при повышенном давлении, к ядам принято относить лишь те, которые свое вредное действие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.