Свинец и проблемы экологии

Свинец и проблемы экологии

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ УЧИЛИЩЕ № 38

Реферат по предмету «Общая биология»

Тема: Свинец и проблемы экологии

Подготовили: Учащиеся Малинин Андрей

и Малинин Алексей

Специальность: Слесарь по техническому обслуживанию

и ремонту автотранспортных средств

Преподаватель: Коновалова И.Е.

Нижний Новгород

2000

1. ВЛИЯНИЕ СВИНЦА НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Пути поступления свинца в организм

По степени воздействия на живые организмы свинец отнесен к классу

высокоопасных веществ наряду с мышьяком, кадмием, ртутью, селеном,

цинком, фтором и бенз(а)пиреном (ГОСТ 17.4.1.02-83).

Опасность свинца для человека определяется его значительной токсичностью

и способностью накапливаться в организме. Различные соединения свинца

обладают разной токсичностью: малотоксичен стеарат свинца; токсичны соли

неорганических кислот (хлорид свинца, сульфат свинца и др.);

высокотоксичны алкилированные соединения, в частности, тетраэтилсвинец.

Однако на практике, как правило, анализируется только общее содержание

свинца в различных компонентах окружающей среды, продовольственном сырье

и пищевых продуктах, без дифференциации на фракции и идентификации вида

соединений.

В организм человека большая часть свинца поступает с продуктами питания

(от 40 до 70% в разных странах и по различным возрастным группам), а

также с питьевой водой, атмосферным воздухом, при курении, при случайном

попадании в пищевод кусочков свинецсодержащей краски или загрязненной

свинцом почвы.

С атмосферным воздухом поступает незначительное количество свинца - всего

1-2%, но при этом большая часть свинца абсорбируется в организме

человека. В атмосферном воздухе большинства городов, где Росгидрометом

проводится контроль за содержанием свинца, среднегодовая концентрация

варьирует в пределах 0,01-0,05 мкг/м3, что значительно ниже ПДК - 0,3

мкг/мз. В таких условиях живет ориентировочно до 44 млн. горожан. Около

10 млн. человек проживает в городах с более высоким содержанием свинца -

от 0,1 до 0,2 мкг/м3.

Более высокие концентрации свинца в атмосферном воздухе обнаружены при

проведении специальных исследований в городах с крупными промышленными

источниками эмиссии свинца - Белово, Владикавказ, Верхняя Пышма, Гусь-

Хрустальный, Екатеринбург, Карабаш, Кировград, Красноуральск, Курск,

Новосибирск, Ревда, Усолье-Сибирское и др. В этих городах проживает

ориентировочно 2,5 млн. горожан. Концентрации свинца в воздухе этих

городов превышают ПДК в несколько раз.

В питьевой воде различных стран мира содержание свинца изменяется в

пределах 1- 60 мкг/л и в большинстве европейских стран не превышает 20

мкг/л. В России данные о содержании свинца в питьевой воде крайне

немногочисленны. В московской питьевой воде его содержание варьирует в

пределах 0,7-4 мкг/л. Возможно, что существует проблема загрязнения

питьевых вод в районах расположения плавильных заводов или мест

складирования промышленных отходов с высоким содержанием свинца.

Загрязненная свинцом почва является источником его поступления в

продовольственное сырье и непосредственно в организм человека, особенно

детей. Наиболее высокие концентрации свинца обнаруживаются в почве

городов, где расположены предприятия по выплавке свинца, производству

свинецсодержащих аккумуляторов или стекла (Белово, Владикавказ,

Дальнегорск, Саранск, Рудная пристань, Свирск и ряд других).

В продовольственное сырье и пищевые продукты свинец может поступать из

почвы, воды, воздуха, кормов сельскохозяйственных животных по ходу

пищевой цепи. Кроме того, определенное значение имеет и возможность

прямого загрязнения при производстве готовых изделий. Наиболее высокие

уровни содержания свинца отмечаются в консервах в жестяной таре, рыбе

свежей и мороженной, пшеничных отрубях, желатине, моллюсках и

ракообразных. Высокое содержание свинца наблюдается в корнеплодах и

других растительных продуктах, выращенных на землях вблизи промышленных

районов и вдоль дорог.

Загрязнение продуктов в сборной жестяной банке объясняется тем, что

припой, используемый при сварке швов, содержит до 60% свинца, а

используемые покрытия не выдерживают "агрессивной" среды продукта.

По данным о потреблении продуктов питания в Российской Федерации, на

основании материалов бюджетных обследований семей установлено, что

расчетное поступление свинца в среднем на душу населения в год составляет

65,25 мг или 1,25 мг на одного чел. в неделю. В некоторых промышленных

городах поступление свинца с продуктами питания несколько выше: у 10%

обследуемого населения превышает величину 2 мг/чел. в неделю. В суточном

рационе детей в возрасте 1-3 года потребление свинца составляет 14 мкг, в

возрасте 4-6 лет - 64 мкг, 7-14 лет - 68 мкг и в возрасте 14-17 лет -87

мкг, т.е. поступление свинца с продуктами питания для детей до 7 лет

изменяется в зависимости от возраста в пределах 14-68 мкг/сут.

Таблица 1

Пути поступления свинца в организм детей дошкольного возраста в городах

России

|Характеристика |Общее |Пути поступления свинца в организм, % |

|городов |поступлени| |

| |е, мкг/сут| |

| | |с |с питьевой |с почвой|с |

| | |воздухо|водой |и пылью |продукта|

| | |м | | |ми |

| | | | | |питания |

|Города с |23-33 |0,3 |1,5 |11,3 |86,9 |

|относительно низким | | | | | |

|и средним уровнем | | | | | |

|загрязнения | | | | | |

|Города с повышенным |24-67 |0,7 |2,8 |10,7 |85,8 |

|уровнем загрязнения | | | | | |

Среднее прогнозное содержание свинца в крови детей для городов с

невысоким содержанием свинца в окружающей среде близко к контрольному

нормативу ( 10 мкг/дл. В городах с высоким содержанием свинца в

окружающей среде этот норматив может быть превышен почти вдвое.

Группы повышенного риска воздействия свинца

В России постепенно увеличивается численность контингентов, имеющих

профессиональный контакт со свинцом. По данным Российского информационно-

аналитического центра Госкомсанэпиднадзора России, случаи хронической

свинцовой интоксикации зафиксированы в 14 отраслях промышленности России.

Ведущими по числу случаев хронического отравления свинцом являются:

электротехническая промышленность (производство аккумуляторов),

приборостроение, полиграфия, цветная металлургия. В электротехнической

промышленности, цветной металлургии и машиностроении интоксикация

обусловлена превышением ПДК свинца в воздухе рабочей зоны в 20 и более

раз. Высокий удельный вес свинцовых интоксикаций в полиграфии вызван

использованием в типографиях отдельных районов России (Амурская,

Пензенская области и др.) морально устаревшего оборудования, ручной

отливки и переплавки свинцовых шрифтов, ручного набора при несовершенной

приточно-вытяжной вентиляции.

По результатам официальной статистики среди профессиональных интоксикаций

свинцовая занимает первое место. Так, в 1994 г. среди всех острых и

хронических профессиональных отравлений удельный вес свинцовой

интоксикации составил 11,7%. Количество пострадавших составило 7,5 чел.

на 10 000 работающих, из них 3,54 -с утратой трудоспособности. Удельный

вес свинцовой интоксикации в структуре профессиональных отравлений,

диагностированных в России, увеличился с 9,4% в 1991 г. до 11,6% в 1995г.

Среди рабочих, пострадавших от воздействия свинца, около 40% составляют

женщины. Для женщин свинец представляет особую опасность, так как этот

элемент обладает способностью проникать через плаценту и накапливаться в

грудном молоке. ВОЗ отмечает возможность риска спонтанных абортов при

концентрации свинца в крови беременных работниц 30 мкг/дл и увеличения

числа хромосомных аберраций у рабочих при содержании свинца в крови свыше

80 мкг/дл.

Свинец и здоровье детей

Основным показателем воздействия cвинца на здоровье детей является

уровень его содержания в крови, причем происходит постоянный пересмотр

рекомендуемого нормативного содержания cвинца в крови. Результаты ряда

крупных международных и национальных проектов подтвердили, что при

увеличении концентрации cвинца в крови ребенка с 10 до 20 мкг/дл

происходит снижение коэффициента умственного развития (IQ).

В России исследования по определению содержания cвинца в крови детей

крайне немногочисленны, но их результаты свидетельствуют о его повышенном

уровне у детей, проживающих вблизи аккумуляторного завода в С.-

Петербурге, металлургических заводов в городах Белово, Карабаш и

Красноуральск.

Допустимый уровень содержания свинца в волосах - 8-9 мкг/г.

Систематические исследования по определению накопления свинца в волосах

населения проводятся в различных городах России с 1980 г. с

использованием современных инструментальных методов. За последние 15 лет

проведено исследование около 5 тыс. образцов волос детского населения,

проживающего в городах с различными источниками свинцовых выбросов. Среди

детского населения, подвергающегося воздействию повышенных концентраций

cвинца, наиболее высокие уровни его накопления отмечаются на территориях

вблизи металлургических и аккумуляторных производств в городах

Владикавказ, Курск, Карабаш, Красноуральск, Кыштым, Саратов, Челябинск, а

также в зоне влияния Чернобыльской катастрофы.

Установлено значительное накопление cвинца в зубах детей, проживающих в

уральских городах Карабаш, Кировград, Красноуральск, Верх-Нейвинск и

Верхняя Пышма. Содержание cвинца в зубах этих детей значительно выше, чем

то же в США и других странах мира.

Эффекты воздействия cвинца на здоровье детского населения рассмотрены по

отдельным системам организма, на состояние которых этот металл оказывает

наиболее выраженное влияние.

Неврологические эффекты. У маленьких детей изменения психомоторных

реакций связывают с повышенным поступлением cвинца в организм при

облизывании пальцев рук и игрушек, побывавших на загрязненной почве. Для

детей школьного возраста характерно изменение показателя IQ. Влияние

cвинца проявляется также в изменениях двигательной активности,

координации движений, времени зрительно- и слухомоторной реакции,

слухового восприятия и памяти. Эти изменения в психоневрологическом

статусе ребенка возможны и в более старшем возрасте, что выражается в

трудностях обучения и поступления в высшие учебные заведения.

Наиболее выражены изменения психоневрологического статуса у детей,

проживающих вблизи аккумуляторных заводов в городах С.- Петербурге и

Саратове и металлургических заводов в городах Белово и Красноуральск. В

г. Белово Кемеровской области (среднее содержание свинца в крови детей

9,9 ± 0,5 мкг/дл) показатель тревожности детей встречается чаще, чем в

других городах; болезни нервной системы у детей первого года жизни в этом

городе представлены преимущественно энцефалопатиями и судорожным

синдромом, а у детей старшего возраста ( неврозами, энурезами,

эписиндромом. В г. Красноуральске (среднее содержание свинца в крови

детей 13,1 ± 0,5 мкг/дл) у 76% детей отмечается задержка психического

развития.

При длительном поступлении свинца возникают также нефрологические

эффекты. Так, среди детей дошкольного возраста, проживающих вблизи

Саранского электролампового завода, являющегося источником загрязнения

окружающей среды свинцом и ртутью, распространенность заболеваний мочевой

системы в 3 раза выше, чем в контрольном районе этого же города.

Воздействие свинца вызывает определенные изменения в сердечно-сосудистой

системе. Патогенез поражения сердца при действии свинца связывается с

поражением митохондрий, в частности с ингибированием поглощения ионов

кальция. У детей с повышенным содержанием cвинца в крови (более 20

мкг/дл), проживающих вблизи аккумуляторного завода в С.-Петербурге,

выявлены функциональные изменения сердечно-сосудистой системы.

Загрязнение окружающей среды свинцом оказывает влияние на состояние

здоровья новорожденных. Новорожденные в городах Белово Кемеровской

области и Карабаш Челябинской области имеют более низкие показатели

физического развития, чем в контрольном районе. В другом городе с

металлургическим производством, Владикавказе, у женщин увеличено число

случаев бесплодия, самопроизвольных абортов, токсикозов,

мертворождаемости и рождения детей с уродствами: дефектами развития

костно-суставной системы, врожденными пороками сердца и др. Частота

врожденных пороков развития выше среди детей, родители которых работают

на металлургическом комбинате. В этом же городе у рабочих плавильных

производств выявлено увеличение числа хромосомных аберраций.

Интегрированная биокинетическая модель поступления свинца в организм

детей позволяет произвести оценки для детской популяции вероятностного

распределения концентрации свинца в крови по имеющейся информации о

поступлении свинца в организм различными путями. Риск рассчитывали как

вероятность того, что концентрация свинца в крови детей превышает

нормативные уровни, в качестве которых использовали принятые в США

официальные медицинские нормативы содержания свинца в крови детей (шкала

CDC), так как в России аналогичные стандарты не разработаны.

Для оценки риска проведены расчеты по обобщенным показателям содержания

свинца в различных компонентах окружающей среды и пищевом рационе. При

этом на основании изложенного выше материала города России

(проанализировано свыше 150 городов) разделены на две основные группы: 1)

с относительно низким и средним уровнем; 2) с повышенным уровнем

содержания свинца в окружающей среде.

Расчеты вклада путей поступления в формируемую свинцовую нагрузку для

детей, проживающих в городах России, показали преобладающую роль

загрязнения продуктов питания: более 85% от общего поступления свинца в

организм (табл. 1). Однако данные о загрязнении продуктов питания,

используемых в рационе детей в России, весьма противоречивы. Поэтому

необходим дополнительный анализ содержания свинца в продуктах питания.

Следует отметить также недостаточность имеющейся информации о содержании

свинца в питьевой воде, что несомненно потребует дальнейшего изучения,

поскольку использованные в расчетах значения по Москве могут не отражать

реальный уровень загрязнения питьевой воды в различных городах России.

Необходима систематизация имеющихся данных о содержании свинца в питьевой

воде в различных регионах России.

Результаты расчетов рисков по шкале CDC (табл. 2) свидетельствуют о том,

что почти у 44% детей в городах России могут возникать проблемы в

поведении и обучении, обусловленные воздействием свинца; около 9%

нуждаются в лечении; здоровье 0,2% детей находится в опасности и примерно

0,01% детей (500 из анализируемого контингента) нуждается в неотложном

медицинском вмешательстве.

Таблица 2

Прогнозируемая численность детей с повышенным содержанием свинца в крови

|Характеристика городов |Численность детей до 7 лет, млн. чел |

| |общая |с содержанием свинца в крови,|

| | |мкг/дл |

| | |10-19 |20-44 |45-69 |более |

| | | | | |70 |

|Города с относительно низким и |4,3 |1,8 |0,3 |0,003 |0,0 |

|средним уровнем загрязнения | | | | | |

|Города с повышенным уровнем |0,2 |0,1 |0,1 |0,006 |0,0005 |

|загрязнения | | | | | |

|Всего |4,5 |1,9 |0,4 |0,009 |0,0005 |

2. ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ

Стационарные источники

Загрязнение окружающей среды свинцом и его соединениями предприятиями

металлургической промышленности определяется спецификой их

производственной деятельности: непосредственное производство свинца и его

соединений; попутное извлечение свинца из других видов сырья, содержащих

свинец в виде примеси; очистка получаемой продукции от примеси свинца и

т.д.

Из 640 кг в год свинца, сбрасываемого ежегодно в водные объекты со

сточными водами, 570 кг (89%) принадлежало предприятиям, производящим

цветные металлы. Сравнительно небольшие выбросы свинца предприятиями

черной металлургии Российской Федерации определяются отсутствием в сырье

сколь-либо значительного содержания свинца, хотя в ряде развитых стран

мира наличие в рудном сырье и скрапе свинца создает серьезные

экологические проблемы в доменном, мартеновском и электроплавильном

переделах.

99,86% выбрасываемого в атмосферу свинца приходится на долю 11 из 39

предприятий цветной металлургии, в том числе около 94% этого металла

выбрасывают 5 предприятий: Среднеуральский медеплавильный завод (291

т/год); Красноуральский медеплавильный комбинат (170 т/год);

Кировградский медеплавильный комбинат (114 т/год); АО "Дальполиметалл"

(28 т/год); завод "Электроцинк" (16 т/год).

Производство аккумуляторов в машиностроении использует половину

потребляемого в стране свинца. Суммарные выбросы в атмосферу 7

аккумуляторных заводов России, объединенных в АО "Электрозаряд",

составили в 1998 г. ориентировочно 38,2 т в пересчете на свинец;

суммарные сбросы в водные объекты (через канализацию) - 35,3 т.

С переходом на применение в производстве кабелей пластмассовых материалов

для оболочек произошло снижение потребления свинца и его сплавов

кабельными заводами. К настоящему времени потребление свинца на заводах

этой подотрасли снизилось до 5 тыс. т. Особенности применяемой технологии

таковы, что выбросы свинца незначительны.

В топливно-энергетическом комплексе загрязнение окружающей среды свинцом

обусловлено производством этилированных бензинов и сжиганием топлива

(прежде всего угля).

В 1998 г. было произведено 27,4 млн. т автомобильных бензинов, в том

числе 14,5 млн. т этилированных. Содержание свинца в этилированных

бензинах колеблется от 0,15 до 0,37 г/л. Следует отметить, что

неэтилированные бензины из-за технологии производства и транспортировки

могут содержать свинец в концентрации до 0,01 г/л.

Несмотря на положительную тенденцию снижения выпуска этилированных

бензинов, имеется ряд экономических и организационных причин,

сдерживающих решение этой проблемы. Отказ от применения этиловой жидкости

и использование альтернативных октаноповышающих добавок приводит к

увеличению себестоимости автомобильных бензинов.

Расчеты, сделанные на основании официальных статистических данных о

потреблении топлива субъектами Российской Федерации в 1993 г., показали,

что при сжигании органического топлива (уголь, мазут, природный газ) в

атмосферу России поступает примерно 400 т свинца.

Выбpосы и сбpосы соединений свинца в химическом комплексе связаны с

пpоизводством пигментов, сиккативов, специальных стекол, смазок,

антидетонационных пpисадок к автомобильным бензинам, полимеpизацией

пластмасс и др.

В России этиловая жидкость (на основе тетраэтилсвинца - ТЭС)

вырабатывается только одним предприятием - АО "Синтез" (г. Дзержинск,

Нижегородская область). Производство этиловой жидкости на этом

предприятии сократилось по сравнению с концом 80-х годов в 2 раза и

составило в 1998 г. 8,9 тыс. т.

Сокращению производства этиловой жидкости на АО "Синтез" способствует

выпуск рядом предприятий (Московский и Омский НПЗ, АО

"Нижнекамскнефтехим", Тольяттинский и Волжский заводы синтетического

каучука) октаноповышающих кислородсодержащих компонентов: МТБЭ и фэтерола

(смесь МНБЭ с третбутиловым спиртом).

В лакокрасочном производстве по-прежнему (в последнее время во все

меньших количествах) используют свинцовые пигменты. Пигменты, содержащие

свинец, входят и в состав антикоррозийных покрытий, имеющих главным

образом защитное, а не декоративное значение.

На предприятиях России в 1998 г. было произведено всего 800 т свинцового

сурика, содержащего собственно свинца 725 т. В отличие от хрустальных

изделий, в процессе бытового использования которых вероятность

выщелачивания свинца и воздействия его на организм человека практически

исключена, свинцовые краски представляют собой значительную опасность. В

соответствии с Законом Российской Федерации "Об опасных химических

веществах" и Законом Российской Федерации "О правах потребителей"

Страницы: 1, 2, 3