5.1. Toxicanti anorganici
Problema degradării mediului este în mare parte asociată cu impactul negativ al substanțelor anorganice, dintre care cel mai mare pericol pentru mediul înconjurător îl reprezintă metalele și compușii lor, precum și dioxidul de sulf și oxizii de azot. Influența celor din urmă este prezentată în secțiunea "Chimia ecologică a atmosferei".
Odată ce se află într-o celulă vie, compusul metalic efectuează inițial o reacție chimică simplă, urmată de un răspuns în cascadă al interacțiunilor din ce în ce mai complexe ale moleculelor și ansamblului biologic.
Un număr de metale sunt implicate în diferite procese metabolice. Aceste metale sunt vitale pentru organismele vii. De exemplu, fier și cupru - purtători de oxigen în corp, sodiu și potasiu reglează presiunea osmotică celulară, magneziu și calciu (și alte metale) activează enzimele - catalizatori biologici.
Multe metale sub formă de compuși specifici au găsit aplicații în medicină ca instrumente medicinale și de diagnosticare. Altele au fost extrem de nedorite pentru organismele vii și mici doze excesive din ele au un efect fatal.
Activitatea metalelor ca otrăvuri depinde în mare măsură de forma în care intră în organism. Deci, arsenul cunoscut tuturor este toxic în stare trivalentă și practic netoxic în starea pentavalentă. Un compus de arsen (CH3) 3 As + CH2COO - este în general netoxic și se găsește în țesuturile unor crustacee marine și pești, de unde intră în corpul uman.
Cerința zilnică zilnică este de 10 - 15 mg, daróDozele mai mici au deja un efect negativ asupra organismului. Totuși, ionul Zn2 + este bine complexat de grupările fosfat scindate din acizii nucleici și lipidele. Drept rezultat, ionul Zn2 + trece într-o formă netoxică și este ușor excretat din organism:
Bariu - metale nedorite pentru o celulă vie, dar sulfatul de bariu este practic insolubil în apă și eliminat din corp fără nici un impact, care să permită să-l folosească în studiile cu raze X ale tractului gastro-intestinal.
Mercurul nu are un efect negativ asupra organismului sub formă de compuși monovalenți. Astfel, calomelul (Hg2Cl2) este aproape netoxic, dar un ion divalent de Hg 2+. cum ar fi vaporii de mercur, au un efect toxic.
Activitatea biologică a metalelor este asociată cu capacitatea lor de a deteriora membranele celulare, a crește permeabilitatea barierelor, a lega proteinele, a bloca multe sisteme enzimatice, ceea ce duce la deteriorarea organismului.
Toate metalele din punct de vedere al toxicității pot fi împărțite în trei grupe:
1) metale toxice - mercur, uraniu, indiu, cadmiu, cupru, taliu, arsenic, aur, vanadiu, platină, beriliu, argint, zinc, nichel, bismut;
2) metale moderat toxice - mangan, crom, paladiu, plumb, osmiu, bariu, iridiu, staniu, cobalt, galiu, molibden, scandiu, antimoniu, ruteniu, rodiu, lantan, lantanide;
3) scăzute metale toxice - aluminiu, fier, germaniu, calciu, magneziu, stronțiu, cesiu, rubidiu, litiu, titan, sodiu.
Metalele se găsesc în fiecare rând, pe măsură ce toxicitatea acestora scade. Dacă toxicitatea ionilor Na + este luată ca una, toxicitatea ionului de mercur va fi de aproape 2300 de ori mai mare.
Mercurul ca biocid. Componenții de mercur periculoși se găsesc în toate cele trei habitate ale organismelor vii. Organismele vii contribuie la transportul eficient al acestui element otrăvitor de la un mediu la altul. Exemplul transportului cu mercur poate ilustra procesul de acumulare a otrăvurilor în lanțurile alimentare (Figura 5.1). S-a stabilit că coenzima metilcobalanină (CoC63H91N12O14P) în organismele vii mărește mercurul, dând (CH3) Hg +. (CH3) [Co] + Hg2 + - (CH3) Hg + [Co] 2+.
Fig. 5.1. O schemă simplificată pentru circulația mercurului în mediu
Procesele de migrare a metilmercurului sunt de asemenea afectate de activitățile de producție umană.
Indiferent de modul în care mercurul intră în apă, microorganismele o mătiliză și, în același timp, se formează întotdeauna metilmercur CH3 Hg + sau (CH3) 2 Hg-dimetilmercur. Sa dovedit că pericolul ei este monstruos! (CH3) 2 Hg este o substanță solubilă în grăsimi care poate intra în corpul uman nu numai prin calea alimentară, ci și prin tractul respirator și pur și simplu prin piele, care penetrează prin pereții celulari. Durata de viață a acestui compus într-o celulă vie este de aproximativ 70 de zile, în legătură cu care apare un efect toxic pe termen lung.
Exemple de compuși ai mercurului
* Un anion organic sau anorganic.
O altă sursă de derivați organici ai mercurului sunt producția de alți compuși organometalici, din care, ca rezultat al reacțiilor de transalchilare, se obține metilmercur:
Tetrametil și alți derivați organici ai staniu și siliciu sunt produși pe scară largă de către industrie și au propriile domenii de aplicare. Astfel, compuși organosilicieni sunt utilizați ca lubrifianți, cum ar fi cauciucurile din medicină etc. Organotinic - ca mijloc chimic de protecție a plantelor (fungicide, erbicide, insecticide).
În Suedia, în anii 1950, a fost efectuată prelucrarea cerealelor masive cu metilmercuridicianamidă. Rezultatul este moartea păsărilor care mănâncă porumb (porumbei, fazani, pui, pottere, fulgi de ovăz). Al doilea lanț este moartea păsărilor de pradă: bufnițe, viermi, un șoim, un sâcâitor de peregrini, o bufniță. Acesta este un dezastru ecologic! În Statele Unite, prin urmare, vânătorii nu mai consumă jocul pe care l-au recoltat.
Organizația Mondială a Sănătății consideră că MPC pentru mercurul din pește poate fi de 1 mg / kg. În ciuda acestui fapt, în Finlanda se recomandă să mănânci pește numai 1 - 2 ori pe săptămână.
În Brazilia, numeroase otrăviri cu mercur, deoarece populația este foarte îndrăgită de mâncarea de pește piranha.
Ca și alte metale grele, plumbul este inclus în diferite enzime celulare, care apoi își pierd funcțiile în organism. Plumb (cum ar fi mercurul și cadmiul) afectează în mod negativ reacția tijelor retiniene, care provoacă deteriorarea vederii amurgul și este foarte periculos pentru șoferii de vehicule. Subclinica otrăvire cu plumb se manifestă în simptome nespecifice: în primul rând, activitate crescută și insomnie, apoi oboseală, depresie și constipație. Simptomele ulterioare sunt tulburări ale sistemului nervos și leziuni ale creierului. Unii oameni de știință sunt înclinați să explice agresiunea și criminalitatea, atât de caracteristice lumii moderne, cu otrăvire cu plumb.
În imediata apropiere a orașului Nordenham (Germania), fără sfârșit, vacile au murit pe pășune. Ca rezultat al studierii cadavrelor, sa constatat că cauza a fost otrăvirea cu plumb. În examinarea cu raze X a elevilor, au fost identificate benzi întunecate pe oasele tubulare, datorită prezenței plumbului. Sursa de plumb era conducta uzinei metalurgice. Grădina zoologică, care este situat la 7 km de oraș, în 1973, au fost soluționate colonie de vulpi care zboară în voliera tropicale (Calonge). Puii acestor animale au murit perpetuu (din 24 de pui, 20 au murit). Moartea majoritatea dintre ele au fost cauzate de intoxicație cu plumb (gasit in ficatul animalelor 1.6-9.4 mg / kg de plumb), și nu au dus la hrană, iar praful, adus de vânt în zona zoo.
Aproximativ 2/3 din plumbul absorbit total este obținut prin consumul de produse vegetale: frunze și produse din semințe. Plumbul, absorbit de legumele cu frunze, acumulează 95% din aer și doar 5% din sol. Prin urmare, din punct de vedere al siguranței, curățarea frunzelor căzute este utilă, deși elimină azotul din ciclul substanțelor.
Plumbul poate intra în corpul uman și poate mânca carne de nevertebrate, pești și mamifere. De exemplu, stridiile realizează mai mult de 500 de ori concentrația de plumb. Carnea porcilor hrăniți cu carne de balenă (de exemplu, în Australia) conține plumb de multe ori mai mult decât în cazul peștilor care sunt recunoscuți ca necorespunzători pentru consum.
Potrivit diferitelor estimări, ca urmare a otrăvirii cu plumb în Anglia, se pierde 2.700 până la 3.500 de lebede pe an. Waterfowl plumb ingera prin alimente produse de ei în partea de jos de râuri și lacuri, dar el ajunge acolo în formă de platine de plumb folosite de pescari și alice de plumb. În 1982, Consiliul britanic pentru protecția naturii a recomandat pescarilor să renunțe voluntar la folosirea greutăților de plumb. Însă plăcile de plumb nu au fost încă înlocuite. În Statele Unite, este permisă utilizarea numai a oțelului împușcat în timpul vânătorii.
Motivul pentru care cadmiul intră în lanțul alimentar este emisiile gazoase industriale. O persoană primește cadmiu în principal cu alimente vegetale, deoarece este ușor asimilată de plante din sol (până la 70%). Ciupercile sunt foarte periculoase în acest sens. Ciupercile de ciuperci se pot acumula până la 170 miligrame pe kilogram de ciuperci. Autoritățile federale din Germania recomandă mai puțin consumul de ciuperci sălbatice, precum și rinichi de carne de porc și carne de vită.
Lipsa de fier în organism crește acumularea de cadmiu. Prin urmare, femeile sunt mai predispuse la otrăvirea cu cadmiu, deoarece în timpul ciclurilor menstruale pierd multă cantitate de fier împreună cu sânge, mai ales periculoase pentru femeile gravide, deoarece o mulțime de fier ia ficatul copilului. În aceste cazuri, este necesar să se prevină reducerea conținutului de fier și să se protejeze împotriva acumulării de cadmiu.
Este inadmisibilă utilizarea nămolurilor din sedimentele de fund atunci când se curăță râurile ca îngrășăminte, cum ar fi sfeclă de zahăr, cartofi, telina concentrat de cadmiu.
Surse de contaminare cu cadmiu:
- arderea cărbunelui (1 tonă de cărbune conține 2 g cadmiu);
- deșeuri din materiale plastice;
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: