Тяжелые металлы в природных средах. Свинец

Существуют около 20 металлов, не являющихся необходимыми для функционирования организма.

В небольших количествах некоторые металлы (медь, цинк, железо, марганец, молибден и др.) необходимы для жизнедеятельности организма. Однако увеличение их содержания выше нормы вызывает токсический эффект и представляет угрозу для здоровья.

Так называемые тяжелые металлы - свинец, медь, никель, ртуть, кобальт и др., находясь в состоянии рассе­яния, обладают способностью постепенно концентриро­ваться в пищевых цепях.

Свинец - один из первых металлов, который человек научился добывать и использовать. В ничтожном количе­стве свинец необходим для живых организмов. Содержа­ние его в растениях обычно незначительно. Техногенное рассеяние металла происходило интенсивно, и было обус­ловлено открытием, которое преследовало цель улучшить использование бензина как топлива. При сгорании 1 л эти­лированного бензина выделяется от 200 до 500 мг свинца. Имеющиеся во всем мире автомобили могут поставлять в биосферу более 2 млн. т рассеянного свинца ежегодно.

Свинец рассеивается не только двигателями внутрен­него сгорания, но и в результате сжигания каменного угля, при добыче и обогащении руд. Он выбрасывается в атмос­феру также с металлургической пылью, с промышленными водами. В медицине известны случаи свинцовых отравле­ний, которые происходят на металлургических предприя­тиях. Свинцовое отравление вызывает заболевания орга­низма, поражение центральной и вегетативной нервной систем, нарушение обмена веществ. Кроме того, бывает медленное, незаметное отравление организма, результаты которого имеют генетические последствия.

Признаки свинцового отравления - анемия, посто­янные головные боли, мышечная боль.

Деревья также подвержены свинцовому отравлению: может наступить летний листопад. Но концентрируя свинец, они тем самым очищают воздух. В течение веге­тационного периода 1 дерево обезвреживает соединения свинца, содержащиеся в 130 л бензина.

Кадмий, ртуть

Содержание кадмия в земной коре оценивается величиной 0,000013%. Природных химических соеди­нений кадмия всего пять, встречаются они очень редко. Годовая добыча кадмия невелика - 13 тыс. т во всем мире. Одновременно с производством происходит довольно значительное его рассеяние: при добыче и обогащении руд, при сжигании каменного угля, вместе с минеральными удобрениями (входит в состав суперфосфата) и фунгици­дами (противогрибковыми препаратами). Он всегда присутствует в изделиях, содержащих цинк. В атмосферу кадмий попадает при сжигании изделий из пластмассы. Кадмий способен повышать кровяное давление, поражает почки, размягчает кости. Обладает также канцерогенными свойствами.

Ртути в земной коре содержится еще меньше кадмия - в количестве 0,0000045%, при этом она образует 16 при­родных химических соединений.

В чистой речной воде содержится ничтожное коли­чество ртути - 0,1 мкг в 1 л, а в золе растений - менее одной миллионной процента. Годовая добыча составляет около 9 тыс. т. Примерно половина этого количества ежегодно рассеивается: при переработке руд цветных и редких металлов, сжигании каменного угля. При этом в золе остается 10% ртути, остальное переходит в паро­образное состояние.

Другой источник техногенной атмосферной ртути - цементное производство. Обжигание известняка и глинис­тых сланцев происходит при весьма высокой температуре (до 1500 °С), достаточной, чтобы ртуть перешла в атмос­феру. Ртутные пары выделяются в воздух при переработке полиметаллических руд. В атмосфере ртуть адсорбируется частицами пыли, при этом ее отношение к весу пыли часто бывает 1:1.

В атмосферу ртуть постоянно поступает с вулканичес­кими газами при извержениях и с горячими источниками.

Большое количество попадает в воздух при разбива­нии стеклянных медицинских термометров.