Классификация элементов по классам опасности и воздействие на здоровье человека.

Согласно ГОСТу 17.4.1.02-83 изучаемые элементы – загрязнители относят к следующим классам опасности:

1 класс опасности – As, Hg, Pb, Zn, Cd, F, Se

2 класс опасности – Со, Ni, Mo, Cu, Cr, B, Sb

3 класс опасности – Ва, V, Mn, Sr, W

Мышьяк - широко применяют соединения мышьяка в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями, в медицине при различных заболеваниях и др. Соединения мышьяка ядовиты. Соединения мышьяка обладают общетоксическим действием, оказывают воздействие на ЦНС, кожу, периферийную нервную систему, периферийную сосудистую систему.

Ртуть - пары ртути, а также металлическая ртуть очень ядовиты, могут вызвать тяжелое отравление. Ртуть и ее соединения поражают нервную систему, печень, почки, при вдыхании – дыхательные пути. По классу опасности относится к первому классу. Опасный загрязнитель окружающей среды, особенно опасны выбросы в воду, поскольку в результате деятельности населяющих дно микроорганизмов происходит образование растворимой в воде токсичной метилртути. Болезнь Минамата — синдром, вызываемый отравлением органическими соединениями ртути, преимущественно метилртутью. Была впервые обнаружена в Японии. Симптомы включают нарушение моторики, парестезию в конечностях, ослабление зрения и слуха, а в тяжёлых случаях — паралич и нарушение сознания, завершающиеся летальным исходом. Причиной возникновения болезни послужил продолжительный выброс компанией «Chisso» в воду залива Минамата ртути, которую донные микроорганизмы в своём метаболизме преобразовывали в метилртуть. Это соединение ещё более токсично и, как и ртуть, склонно накапливаться в организмах, в результате чего концентрация этого вещества в тканях организмов возрастает с повышением их положения в пищевой цепочке.

Свинец - свинец и его соединения токсичны. Попадая в организм, свинец накапливается в костях, вызывая их разрушение.

В организм человека свинец в основном поступает через пищеварительный тракт. При токсичных дозах элемент накапливается в почках, печени, селезенке, костных тканях. При свинцовом токсикозе поражаются в первую очередь органы кроветворения (анемия), нервная система и почки. Наиболее восприимчива к свинцу гематопоэтическая система, особенно у детей.

Цинк - цинк очень токсичный металл, способный вызвать тяжелое отравление – это может произойти в результате вдыхания паров оксида цинка, также оксид или сульфид цинка может образоваться при хранении продуктов в оцинкованной посуде. Начальные симптомы отравления оксидом цинка: жажда, сладковатый вкус во рту, снижение (полная потеря аппетита), сонливость, чувство разбитости, усталость, давящая боль в груди, сухой кашель. Затем приходит ощущение холода в ногах, озноб и скачки температуры.

Кадмий - эффекты кадмия на организм сильно зависят от пути введения и полученной дозы этого вещества, длительности воздействия и состояния здоровья человека. Попадая в организм, кадмий проявляет сильное токсическое действие, главной мишенью которого являются почки. Механизм токсического действия кадмия связан с блокадой сульфгидрильных групп белков; кроме того, он является антагонистом цинка, кобальта, селена, ингибирует активность ферментов, содержащих указанные металлы. Известна способность кадмия нарушать обмен железа и кальция. Все это может привести к широкому спектру заболеваний: гипертоническая болезнь, анемия, ишемическая болезнь сердца, почечная недостаточность и другие. Отмечены канцерогенный, мутагенный и тератогенные эффекты кадмия. Длительное вдыхание кадмия начинает проявляться симптомами, похожими на простуду: повышение температуры, озноб, боли в мышцах. Позднее развивается повреждение легких: одышка, боль в груди, кашель. В тяжелых случаях повреждение легких приводит к смерти больного. Употребление воды и продуктов, загрязненных кадмием, иногда вызывает раздражение желудка, боль в животе, тошноту, рвоту и диарею. Также могут возникать симптомы, напоминающие грипп; отек гортани и покалывание в руках. Кадмий и его соединения классифицируются как канцерогенные вещества.

Фтор - Природные соединения фтора в избытке очень токсичны. Они часто становятся причиной заболеваний кожи и слизистых оболочек, оказывают токсическое действие на плазму клеток и легкие, вызывая симптомы, похожие на астму в тяжелой форме. Когда на предприятиях случаются аварии, из труб выделяется большое количество фтора и серы. В случае острого отравления этими солями появляются бледность, посинение кожи, сердце бьется все слабее, возникают хрипота, рвота.

Селен - соединения селена в большинстве своём достаточно токсично даже в средних концентрациях (селеновая и селенистая кислота, селеноводород).

Кобальт - кобальт считается умеренно токсичным минералом и внесён Международным Агентством по исследованию рака в перечень средств с канцерогенным действием. Его избыток: подавляет репарацию ДНК, вызывает кардиопатию (нарушает метаболизм миокарда), снижает выработку гормонов щитовидной железой (нарушает метаболизм йода), возникает гипоксия в клетках, ион кобальта разрушающе действует на витамин В1 и В6. Соединения кобальта обладают противоопухолевым действием, но в чистом виде кобальт может способствовать развитию опухолей. На производствах где применяется порошкообразный кобальт, у рабочих часто возникают пневмонии, фиброзы, астма.

Никель - при избыточном поступлении в организм человека никеля, он токсичен. Токсичность никеля, зависит от пути поступления в организм и растворимости его соединений. Более растворимые в воде (сульфат и хлорид никеля) в 30 раз токсичнее, плохо растворимых (оксида и сульфита).

Избыточное поступление в организм никеля может вызвать изменения в кроветворении, дистрофические изменения в печени и почках, нарушения со стороны сердечнососудистой, нервной и пищеварительной систем.

Молибден – избыток молибдена приводит к увеличению азотистых соединений в организме и как следствие к развитию подагры и образованию камней в почках, солей в суставах. Токсична лишь пыль молибдена и его соединений, она оказывает раздражающее действие на дыхательные пути.

Медь - токсичный металл и в больших количествах или при накоплении в органах он способен вызвать мута- и канцерогенез (синоним онкогенез). Токсическое влияние оказывает медь не связанная с белком. Следствием избытка меди является повреждение мозга (головная боль, тремор, нарушение координации), нарушение деятельности печени. Избыток меди приводит к дефициту других микроэлементов железа, молибдена, цинка.

Хром - соединения хрома оказывают воздействие на печень, почки, желудочно-кишечный тракт, слизистые. Токсичность соединений хрома находится в прямой зависимости от его валентности. Соединения шестивалентного хрома являются ядовитыми, соединения трехвалентного хрома - малотоксичными. Исследования последних лет подтвердили, что шестивалентный хром обладает канцерогенными свойствами и способен вызывать появление злокачественных и доброкачественных опухолей.

Бор - большие дозы бора могут вызвать отравление, стать причиной расстройства пищеварения, поражение ЦНС, печени, почек. Накапливающиеся в волосяных фолликулах соединения бора, могут стать причиной облысения. Хроническая интоксикация вызывает изменения в клетках крови и репродуктивной системы.

Сурьма - сурьма и ее соединения поступают в организм главным образом через органы дыхания. Сурьма откладывается в печени, в коже и в волосах. Соединения трехвалентной сурьмы выделяются преимущественно желудочно-кишечным трактом, соединения пятивалентной сурьмы - почками. Оказывают раздражающее действие на кожные покровы, слизистые оболочки глаз, верхних дыхательных путей и пищеварительного тракта (при попадании в желудок); поражают центральную и периферическую нервную систему, сердечную мышцу.

Барий - барий относится к токсичным ультрамикроэлементам. Он не входит в число жизненно важных микроэлементов. Даже в ничтожных концентрациях барий оказывает выраженное влияние на гладкие мышцы. Все растворимые соли бария сильно ядовиты.

Ванадий - ванадий и его соединения очень токсичны. Токсические свойства появляются при накоплении в организме 0,25 мг (нормальный уровень – 0,11 мг для человека с массой 70 кг), 2-4 мг – уже летальная доза. Избыточное поступление ванадия в организм довольно распространённое явление, связанное с производством нефтепродуктов, асфальта, стекла.

Стронций - влияние нерадиоактивного стронция проявляется крайне редко и только при воздействии других факторов (дефицит кальция и витамина Д и др.). Радиоактивный стронций (90Sr) практически всегда негативно воздействует на организм человека: откладывается в скелете, поражает костную ткань, что приводит к развитию лучевой болезни, опухолей кроветворной ткани и костей. Вызывает лейкемию и злокачественные опухоли (рак) костей, а также поражение печени и мозга.

Вольфрам - токсикология вольфрама зависит от путей попадания вольфрама в организм, растворимости составляющих и продолжительности воздействия. Проникновение через дыхательные пути приводит к вероятности получения легочного фиброза (рубцевание легочной ткани) и к другим проявлениям, включая астму и воспаление носовой ткани. Проведенные исследования также предполагают, что комбинация вольфрама и других веществ также может привести к развитию рака легких.

Марганец - при избыточном поступлении в организм человека марганец становится токсичным, он нарушает всасывание железа в кишечнике, конкуренция с медью в процессе кроветворения, вызывает анемию, а также обуславливает другие патологические изменения: снижение аппетита, угнетение роста, нарушение метаболизма железа, изменение функции мозга. Длительная интоксикация (в течении нескольких лет) приводит к изменениям в экстрапирамидной системе (подобным болезни Паркинсона). Признаками избытка марганца могут быть: нарушения мышечного тонуса, утомляемость, заторможенность, сонливость, депрессия, расстройства походки, ухудшение памяти.