Токсикологическая характеристика свинца

Содержание свинца в земной коре составляет 1,6×10^-3 мкг/м³ и в основном концентрируется в таких минералах как галенит, англезит, церуссит. Общие запасы свинца на Земле, оцениваемые в 100 млн. тонн, в основном представлены в виде сульфатов. Среднее содержание свинца в атмосфере 2×10^-9 – 5×10^-4 мкг/м³. В окружающую среду ежегодно из природных источников свинец поступает с вулканическими выбросами, почвенной силикатной и метеоритной пылью и морскими солевыми аэрозолями до 230 тысяч тонн. Свинец широко используется в производстве кабелей, как компонент различных сплавов, для защитных экранов от гамма-излучения, при производстве электрических аккумуляторов, красок и пигментов, в химическом машиностроении, пиротехнике, полиграфии, сельском хозяйстве.

Источники поступления:

Естественными источниками поступления свинца в поверхностные воды являются процессы растворения эндогенных (галенит) и экзогенных (англезит, церуссит и др.) минералов. Значительное повышение содержания свинца в окружающей среде связано со сжиганием углей, с применением тетраэтилсвинца в качестве антидетонатора в моторном топливе, с выносом в водные объекты со сточными водами некоторых металлургических заводов, химических производств, рудообогатительных фабрик, шахт и т. д. Существенными факторами понижения концентрации свинца в воде является адсорбция его взвешенными веществами и осаждение с ними в донные отложения. В числе других металлов свинец извлекается и накапливается гидробионтами.

Свинец находится в природных водах в растворенном и взвешенном (сорбированном) состоянии. В растворенной форме встречается в виде минеральных и органоминеральных комплексов, а также простых ионов, в нерастворимой - главным образом в виде сульфидов, сульфатов и карбонатов.

Основным источником свинцовых загрязнений является мировой автомобильный парк, который в результате выбросов автомобильных двигателей обогащает атмосферу рассеянным свинцом, оседающим на поверхности почвы (в придорожной зоне) в виде мелких твердых частиц или рассеивающихся в воздухе в виде аэрозолей. При сгорании 1 л этилированного бензина в воздух попадает 200-400 мг свинца.

Вблизи автострад с интенсивным движением транспорта в почве может накапливаться до 1000 мг свинца на 1 кг почвы. Наибольшее загрязнение почв свинцом, в 7-15 раз превышающее фоновое, отмечается на расстоянии 1-5 м от шоссе.

Концентрация свинца в природных водах обычно не превышает 10 мкг/л, что обусловлено его осаждением и комплексообразованием с органическими и неорганическими лигандами, интенсивность этих процессов во многом зависит от величины показателя рН.

Уровень общего содержания свинца в атмосферных осадках обычно колеблется от 1 до 50 мкг/л, но в районах интенсивной промышленности может достигать до 1000 мкг/л, приводя к серьезному загрязнению снежного покрова и почв.

Загрязняют окружающую среду свинцом и многие отходы. Подавляющая по абсолютной массе часть свинца накапливается в бытовом мусоре – до 65 %, в осадках канализационных стоков и осадках городских очистных сооружений – до 20 %

Класс опасности – 1.

Лимитирующий показатель вредности – транслокационный.

Воздействия на здоровье человека и состояние экосистем:

Соединения свинца оказывают воздействие на ЦНС, периферийную нервную систему, метаболизм кальция, гемопоэз, порфириновый обмен. В почвах свинец быстро переходит в связанное малоподвижное состояние. Наибольшую опасность представляет пылевая фаза почвы, из которой свинец преимущественно попадает в организм, оказывая негативное воздействие. Многие растения накапливают свинец, который передаётся по пищевым цепям и обнаруживается в мясе и молоке сельскохозяйственных животных, особенно активное накопление свинца происходит вблизи промышленных центров и крупных автомагистралей. Распределение свинца в растениях неравномерное: наибольшая концентрация обычно наблюдается в корнях, меньше - в вегетативных частях растений, а наименьшее его содержание отмечается в репродуктивных органах – плодах, семенах.

Механизм токсического действия свинца имеет двойную направленность. Во-первых, блокада функциональных SH-групп белков и, как следствие, - инактивация ферментов, во-вторых, проникновение свинца в нервные и мышечные клетки, образование лактата свинца, затем фосфата свинца, которые создают клеточный барьер для проникновения ионов Са²⁺. Основными мишенями при воздействии свинца являются кроветворная, нервная и пищеварительная системы, а также почки. Свинцовая интоксикация может приводить к серьёзным нарушениям здоровья, проявляющимся в частых головных болях, головокружениях, повышенной утомляемости, раздражительности, ухудшении сна, мышечной гипотонии, а в наиболее тяжёлых случаях к параличам и парезам, умственной отсталости. Неполноценное питание, дефицит в рационе кальция, фосфора, железа, пектинов, белков (или повышенное поступление кальциферола) увеличивают усвоение свинца, а следовательно – его токсичность.

Аккумуляция свинца почвами зависит от таких их свойств, как кислотность, химический состав, поглощающая способность, которые в совокупности влияют на подвижность свинца и доступность его для растений.

Предельно допустимая концентрация, с учетом кларка, составляет 32 мг/кг.

ОДК с учётом фона (кларка) соответственно типам почв:

ü песчаные и супесчаные – 32мг/кг;

ü кислые (суглинистые и глинистые), pH KCl < 5,5 – 65 мг/кг;

ü близкие к нейтральным, нейтральные (суглинистые и глинистые), pH KCl > 5,5 – 130 мг/кг.