Мышьяк, его токсичность и источники загрязнения

Мышьяк широко распространен в окружающей среде. Он встречается почти во всех почвах. Мышьяк применяется в металлургии при получении некоторых сплавов для увеличения твердости и термостойкости сталей.

В основном мышьяк применяется в сельском хозяйстве. В химической промышленности мышьяк используется в производстве красящих веществ, а также стекла и эмалей.

Мышьяк присутствует в большинстве пищевых продуктах: в хлебных изделиях – до 2,4 мг/кг, фруктах – до 0,17 мг/кг, напитках – до 1,3 мг/кг, мясе – до 1,4 мг/кг, молочных продуктах – до 0,23 мг/кг. В морских продуктах содержится больше мышьяка, обычно на уровне 1,5 –15,3 мг/кг. Мышьяк присутствует почти во всех пресных водах.

Промышленные, а также случайные загрязнения могут привести к значительному увеличению естественного уровня мышьяка в пищевых продуктах и напитках. Например, использование соединений мышьяка в виноградниках в составе пестицидов может приводить к случаям отравления винами.

Мышьяк связывается с сульфгидрильными группами белков и таким образом ингибирует (тормозит) действие многих ферментов, участвующих в процессах клеточного метаболизма и дыхания.

Хроническое отравление мышьяком приводит к потере аппетита и снижению веса, гастрокишечным расстройствам, неврозам и др. заболеваниям.

Установлена допустимая суточная доза мышьяка 0,05 мг/кг массы тела, что для взрослого человека составляет около 3 мг/сут.

Контрольные вопросы:

 

1) Приведите классификацию микроэлементов по воздействию на организм человека.

2) Каковы пути загрязнения пищевых продуктов тяжелыми металлами?

3) Дайте характеристику ртути с токсикологической точки зрения.

4) В чем проявляется опасность для живых организмов загрязнения окружающей среды кадмием?

5) Каково токсическое действие свинца и его соединений?

6) Охарактеризуйте токсическое действие мышьяка.

 

Задание к самостоятельной работе:

1) Изучить микроэлементы, имеющие значение в питании человека и животных, и их необходимое количество в рационе питания.

2) Подготовить сообщение о содержании микро- и макроэлементов в конкретных продуктах питания (по заданию преподавателя).

 

Практическое занятие 3

 

Тема 4 РАДИОНУКЛИДЫ

4.1 Основные представления о радиоактивности и

Ионизирующих излучениях

Немногим более ста лет назад человечество впервые узнало о существовании ионизирующего излучения и радиоактивности. В 1895 г. немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген открыл неизвестные ранее Х-лучи, которые впоследствии в его честь были названы рентгеновскими лучами. Русский ученый И.Р.Тарханов писал: «Х-лучами можно не только фотографировать, но и влиять на ход жизненных процессов». Французский физик Анри Беккерель в 1896 г. установил естественную радиоактивность урана. Через год английский физик Эрнст Резерфорд показал, что излучение урана состоит из альфа и бета-частиц. Благодаря таким открытиям наш век называется ядерным веком.

На основе подобных открытий возникла еще одна новая наука – радиобиология, которая изучает биологическое действие ионизирующих излучений на живые организмы. Основоположником является русский ученый Е.С.Лондон, который в 1903 г. описал смертельное действие лучей радия на организм некоторых животных. В 1904 г. Г.Петерсом обнаружено повреждение хромосом при делящихся клеток радием, а в 1908 г. А.Бенжамином и А.Слюком установлено угнетение под воздействием ионизирующих излучений защитных сил организма – иммунитета.

Отрицательное влияние излучений различной природы на здоровье человека зависит от длины волны (например, радиационное поражение и различные формы рака вызываются более короткими волнами – рентгеновские лучи, гамма-лучи и космические лучи).

Рентгеновские лучи, гамма-лучи и космические лучи известны как ионизирующая радиация.

Более длинные волны – от ближнего ультрафиолета (УФ) до радиоволн, микроволн и т.д. – называют неионизирующей радиацией.

Радиоактивность – свойство атомов химических веществ самопроизвольно превращаться в другие, испуская при этом элементарные частицы или фотоны. Образующиеся при этом разновидности атомов с иным массовым числом и другим атомным номером называются нуклидами.

Радиоактивные вещества распадаются со строго определенной скоростью, измеряемой периодом полураспада.

Период полураспада – время, в течение которого радиоактивность вещества в среднем уменьшается вдвое (колеблется от долей секунды до многих млн лет).

Периоды полураспада некоторых радионуклидов, внесших значительный вклад в облучение населения и загрязнение территории после чернобыльской катастрофы: йод-133 – 20,8 ч; йод-131 – 8,05 сут.; цезий-144 – 284 сут.; рутений-106 – 1 год; цезий-134 – 2,1 года; цезий-137 – 30 лет; стронций-90 – 28 лет; плутоний-239 – 20000 лет.

Для измерения радиации существуют единицы измерения – бэр, рад, кюри (Ки), беккерель (Бк), грей (Гр), зиверт (Зв).