Глава 4

ЗАЩИТА ОБЩЕСТВА ОТ «МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ» УГРОЗЫ

Вся наша жизнь попадает

Под жесткий перекрестный огонь Природы.

Р. Карсон (1962)

Сейчас л<ы изменяем Природу быстрее, чем успеваем понять, что мы делаем.

П. Вироусек, Г. Муни (1998)

Естественно, что ряд чувствительности животных и че­ловека к воздействию металлов Hg > Си > Zn > Ni > Pb > > Cd > Cr > Sn > Fe > Mn > А1 имеет самый общий характер и что единого порядка изменения чувствительности нет ни на видовом, ни на более высоком уровне.

Многие из тяжелых металлов проявляют токсическое воздействие на организм человека. Некоторые из них, такие как свинец, оказывают явно выраженное действие на разные органы, тогда как другие, например кадмий, имеют более ог­раниченную область токсического действия. Ряд металлов имеют канцерогенные свойства, была обнаружена высокая частота раковых заболеваний дыхательных путей среди ра­бочих никелевой промышленности. Разумеется, для каждого металла существует свой механизм токсического действия, часто из-за конкуренции, например, между необходимым и токсичным металлом за места связывания NH-, SH-, ОН- групп в белковых макромолекулах. Такого типа конкурент­ные реакции существенным образом изменяют конформацию природных макромолекул и, следовательно, их свойства.

Интересно отметить, что живые организмы имеют осо­бые механизмы детоксикации в отношении тяжелых метал­лов. Так, в ответ на токсическое действие двухвалентных свинца, кадмия, ртути печень и почки человека увеличивают

синтез тионинов - низкомолекулярных белков, в состав ко­торых входит цистеин. Высокое содержание в последнем ак­тивных сульфгидридных SH-групп обеспечивает связывание указанных металлов в прочные комплексы, что и имеет след­ствием их детоксикацию.

Подчеркнем, что для оценки опасности тяжелых метал­лов недостаточно определить только -их валовое содержание, необходимо дифференцировать и форму металла в зависимо­сти от состава и структуры системы (окисленный, восстанов­ленный, метилированный, закомплексованный металл). Наи­большую опасность представляют лабильные формы, кото­рые характеризуются высокой биохимической активностью и накапливаются в биосреде (табл. 18).

Таблица 18 Биогеохимические свойства тяжелых металлов Свойства	Cd	Со	Си	Hg	№	Pb	Zn
Биохимическая
активность	В	в	в	в	в	в	в
Токсичность	В	У	У	в	У	в	У
Канцерогенность	-	в	-	-	в	-	-
Обогащение аэрозолей	в	н	в	в	н	в	в
Минеральная форма
распространения	в	в	н	в	н	в	н
Подвижность	в	в	в	в	в	в	в
Тенденция
к биоконцентрированию	в	в	У	в	в	в	У
Эффективность
накопления	в	У	в	в	У	в	в
Комплексообразующая
способность	У	н	в	У	н	н	в
Склонность к гидролизу	У	н	в	У	У	У	в
Растворимость	в	н	в	в	н	в	в
Время жизни	н	в	в	н	в	н	в

Примечание, В - высокая, У - умеренная, Н - низкая.

По параметрам этой таблицы можно судить о степени опасности тяжелого металла, становится ясным, как именно следует защищаться от данной «металлической» угрозы.

Рассмотрим наиболее известные случаи вынужденной защиты окружающей среды от загрязнения тяжелыми метал­лами

.

Рис.2. Биологический ответ организма в зависимости от концентрации необходимых (7) и токсичных (2) тяжелых металлов

Рис.3. Тендерное содержание свинца в крови жителей Бельгии (1 - мужчины, 2 - женщины) и жителей Дании (3 - мужчины, 4-женщины) за 10-летний период

1978 1980 1982 1984 1986 1988

Годы

Взрослые

Дети

Содержание тинца в кроои 1жкг/дл1

ISO--

Смерть

Энцефалопатия Нефропатия

Энцефалопатия Амеммг

Колики

Синтез гемоглобина Т Нефропатия

бесплодие(мужчины)

Систолическое кревиное t давление (мужчины) *

Слух|

- 50 t

Синтез гемоглобина

L⁴⁰

30

Метаболизм витамина О

- Ч 20 — ■

Эритроцитопорфирии 1 (женщины)

11 Эритроиитолротопорфирии Отклонения * развитии

г

10 Слух

_ -- 10 --

Физическое развитие

Рис.4. Влияние свинца на состояние здоровья человека (дети и взрослые

)

Рис.5. Снижение уровня

о s

0)

> ь го ^

Л сп

^с i "м*