Причины и последствия влияния засоления на растительные организмы.

Выделяют следующие факторы угнетения растений при засолении:

1)Затрудненно водоснабжения целого растения и, следовательно, отрицательные изменения в работе механизмов осморегуляции;

2) Дисбаланс минерального состава среды, в результате которого
происходят нарушения минерального питания растений;

3) Стресс на сильное засоление;

4) Токсикация.

Засоление приводит к созданию в почве низкого водного потенциала, поэтому поступление воды в растение сильно затруднено. Важнейшей стороной вредного влияния солей является также нарушение процессов обмена. Работами физиолога Б. П. Строганова показано, что под влиянием солей в растениях нарушается азотный обмен, что приводит к интенсивному распаду белков, в результате происходит накопление промежуточных продуктов обмена веществ, токсически действующих на растение, таких как аммиак и другие, резко ядовитые продукты. На фоне сульфатного засоления накапливаются продукты окисления серосодержащих аминокислот (сульфоксиды и сульфоны), которые также являются ядовитыми для растений. Повышенная концентрация солей, особенно хлористых, может действовать как разобщитель процессов окисления и фосфорилирования и тем самым нарушать снабжение растений макроэргическими фосфорными соединениями. Под влиянием солей происходят нарушения ультраструктуры клеток, в частности изменения в структуре хлоропластов, происходит набухание гранул у хлоропластов.

Наиболее устойчивыми к солям являются митохондрии. Однако солевой стресс может способствовать их набуханию, что сопровождается разобщением окислительного фосфорилирования и нарушением проницаемости мембран.

Нарушение сопряженности окисления с фосфорилированием, в свою очередь, лишает растительный организм механизма аккумулирования энергии. При этом опасным для растительной клетки является то, что активность переноса энергии меняет свое направление и из поставщика АТФ превращается в его потребителя. Таким образом, в растительном организме наступает «энергетический голод». Особенно это проявляется при хлоридном засолении.

Показано неблагоприятное влияние ионов в повышенных концентрациях на число делящихся клеток в меристеме и их размеры, отмечено увеличение времени митотического цикла и метафазы.

Вредное влияние высокой концентрации солей связано с повреждением поверхностных слоев цитоплазмы, вследствие чего возрастает ее проницаемость, теряется способность к избирательному накоплению веществ. Соли поступают в клетки пассивно вместе с транспирационнным током воды. Поскольку в большинстве случаев засоленные почвы располагаются в районах, характеризующихся высокой летней температурой, интенсивность транспирации у растений очень высокая. В результате солей поступает много, и это усиливает повреждение растений.

Надо учесть также, что на засоленных почвах большая концентрация натрия препятствует накоплению других катионов, в том числе и таких необходимых для жизни растения, как калий и кальций.

Снижение продуктивности растений в условиях хлоридного засоления определяется угнетением их роста, который является интегральной характеристикой реакции растений на изменение окружающей среды. Степень угнетения растений и снижения биомассы находится в прямой коррелятивной зависимости oт концентрации соли в субстрате и продолжительности засоления. Однако прямая зависимость между накоплением ионов в растениях и уровнем их солеустойчивости до сих пор не выявлена.

Отрицательное действие высокой концентрации солей сказывается раньше всего на корневой системе растений. При этом в корнях страдают наружные клетки, непосредственно соприкасающиеся с раствором соли. Характерной особенностью корневых систем на почвогрунтах с глубинным засолением является их поверхностное распространение. Внезапное увеличение концентраций NaCI в среде приводит к скачкообразному увеличению ионной проницаемости корневой системы. Корни растений при избытке солей теряют тургор, отмирают и, ослизняясь, приобретают темную окраску. Исследования показали, что корни более чувствительны к засолению, чем надземные органы. Однако известны и факты положительного влияния засоления субстрата на накопление массы корней при замедленном росте побегов.

Повреждающее действие засоления усиливается при недостаточной обеспеченности растении основными элементами минерального, питания, что, по-видимому, обусловлено угнетением корней. В стебле наиболее подвержены действию солей клетки проводящей системы, по которым раствор солей поднимается к надземным органам. При натриево-хлоридном засолении побеги короткие, быстро заканчивают свой рост.

Листья также в значительной мере чувствительны к засолению. Общей
реакцией для многих сельскохозяйственных культур является отмирание нижних листьев (особенно у кукурузы), подсыхание кончиков листьев. Для томата характерно изменение окраски листьев от темно-зеленой к светло-зеленой с желтым оттенком — явный признак солевого повреждения.

Важное значение для жизнедеятельности растений в условиях засоления имеет изменение водно-осмотического режима, особенно степень осморегуляции растений. У растений, выращиваемых на засоленном субстрате, во всех органах увеличивается осмотический потенциал клеточного сока, а осмотический градиент между листьями и корнями по мере увеличения засоления возрастает. В основном это обусловлено накоплением в клетках повышенных количеств осмотически активных гидрофильных ионов солей. Многие авторы придерживаются мнения, что повышение осмотического потенциала клеточного сока растений является защитно-приспособительной реакцией в условиях засоления.

С увеличением концентрации соли наблюдается тенденция к снижению суккулентности растений, что свидетельствует о подавлении способности к
осморегуляции. То есть с увеличением концентрации хлорида натрия растения теряют способность сохранять оводненность органов и это отрицательно сказывается на их солеустойчивости. Но в то же время разные виды растений обладают различной способностью регулировать содержание воды в своих тканях.

Тяжелые металлы. Содержание кадмия в почвах невелико и, например, в черноземах составляет 1-10 %, что на порядок меньше, чем его содержание в растениях. Содержание кадмия в почве зависит от материнской породы. Примерно 1/3 произво­димого кадмия поступает в атмосферу в качестве загрязняющего вещества. Основным источником загрязнения почв кадмием являются промышлен­ные выбросы, сточные воды (особенно предпри­ятий по добыче руд цветных металлов), процессы по добыче и переработке свинцовых и цинковых руд. Значительная часть кадмия может поступать в почву с фосфорными удобрениями, известковыми материалами и вы­бросами автотранспорта. Загрязнение атмосферного воздуха, а затем оседание кадмияна поверхность почвы происходит и за счет автомобильного транспорта, поскольку ре­зина покрышек и смазочные масла содержат кад­мий.

Содержание кадмия в почве на уровне 5 мг/кг наполовину снижает продуктивность сельско-хозяйственных культур, в период его полувыведения из почвы один из са­мых больших (около 1100 лет).

В земной коре содержание ко­бальта составляет 2-10" %, а в почве - 1-15 мг/кг, в растениях - 0,01-0,6 мг/кг сухого вещества и мо­жет достигать 11,6 мг/кг.

Источники загрязнения окружающей среды кобальтом - отходы и выбросы металлургических предприятий, сточные воды коммунального хо­зяйства. В минеральных удобрениях и известко­вых материалах кобальт практически отсутствует.

Недостаток кобальта наблюдается в 60% всех почв и только 30% почв России имеют среднее содер­жание этого элемента.

Кобальт в растениях концентрируется в гене­ративных органах, в пыльце и в клубеньках бобо­вых культур, положительно действует на размно­жение клубеньковых бактерий, способствует на­коплению витамина B₁₂ y бобовых культур, лука и репы. Под действием кобальта улучшается диети­ческая ценность продукции в результате увеличе­ния его содержания в растениях, возрастает со­держание сахара в корнеплодах сахарной свеклы, увеличивается количество крахмала в клубнях картофеля, а также содержание аскорбиновой ки­слоты и белка в зерне кукурузы.

Содержание кобальта в растительных тканях в пределах 15-50 мг/кг является избыточным или токсичным для растений.

Среднее содержание никеля в растениях составляет 5-10” % на сырое вещество, в организме животных - 1*10" %, в почвах - 4-10"%.

Основные источники поступления никеля в окружающую среду: сжигание топлива, цветная и черная металлургия, осадки сточных вод промыш­ленности и коммунального хозяйства.

Металлургические предприятия ежегодно на поверхность земли выбрасывают свыше 12 тыс.т никеля. В кислой среде никель более подвижен, чем в нейтральной или щелочной.

Никель необходим растениям в очень малых количествах. В водных культурах никель токсичен для растений (кукуруза, бобы) в дозе 2 мг/л. более токсичен никель для растений в кислой среде, на кислых почвах. Токсичность никеля проявляется при содержании его в растениях на уровне 50 мг/кг.

Никель способен изменять активность окис­лительно-восстановительных процессов, влияет на поглощающую способность корней. При повы­шенном содержании никеля в почве происходит угнетение роста растений, снижается содержание хлорофилла в листьях.

Среднее содержание мар­ганца в растениях равно 10" %. Марганец прини­мает участие в процессах фотосинтеза дыхания растений. Содержание марганца в почвах колеб­лется в пределах 0,01-0,4%.

Марганец оказывает прямое действие на рост и развитие растений, на их химический состав. Недостаток марганца в почве сдерживает рост и развитие растений. При избытке марганца расте­ние испытывает недостаток в железе.

Марганец принимает участие в почвообразо­вании: синтезе гумуса, глинообразовании, оглеении. В почве марганец встречается в виде солей, оксидов, органических соединений и часто в виде фосфатов.

Наиболее чувствительны к недостатку мар­ганца овес, сахарная свекла, картофель, при ост­рой недостаточности на листьях развивается серая пятнистость.

Свинец, подобно другим тяжелым металлам, включается в различные клеточные ферменты, и в результате эти ферменты уже не могут выполнять предназначенные им в организме функции. В настоящее время в роли токсикантов окру­жающей среды выступают, прежде всего, алкильные соединения свинца, которые примешивают к автобензину в качестве антидетонаторов.

Поглощение вредных веществ и распределе­ние их в растениях различны. Обычно чем выше кислотность почвы, тем интенсивнее растения по­глощают тяжелые металлы. Установлено, что большинство тяжелых металлов накапливается преимущественно в листьях и в меньшей степени в плодах и зернах. Для всех регионов России свинец является основным антропогенным токсичным элементом из группы тяжелых металлов. Это связано с высоким индустриальным загрязнением и выбросами выхлопных газов автомобильного транспорта, работающего на этилированном бензине. От 5% до 30% населения в различных городах России страдают от избытка свинца.

Валовое содержание меди в поч­вах не превышает 5*10"⁵%. Очень низкое содержа­ние меди в почвах с высоким содержанием рН. Содержание меди в серых лесных почвах состав­ляет 10-15 мг/кг, в черноземах - 15-20 мг/кг. Источники поступления меди в экосистемы: выбросы металлургических предприятий, минеральные и органические удобрения, осадки сточ­ных вод. Удобрения, содержащие медь, применя­ют на торфяниках и черноземах, которые содер­жат большое количество карбонатов кальция, и на бедных песчаных почвах. Свыше 70% всей меди, находящейся в листе растения, сосредоточена в хлоропластах. Опреде­ленную роль медь играет в азотном обмене.

Под действием меди усиливается прочность хлорофилл-белкового комплекса, снижается сте­пень разрушения хлорофилла в темноте. Медь по­ложительно влияет на процесс зеленения у всех растений. При дефиците меди задерживается рост растений, проявляется хлороз и увядание расте­ний, задерживается цветение, падает продуктив­ность, происходит побеление кончиков листьев и не развивается колос у зерновых культур.

Молибден является микро­элементом с широким спектром биологического действия. Малые количества его оказывают благо­творное влияние на организм, а большие вызыва­ют молибденовый токсикоз. Источники загрязнения окружающей среды молибденом: дымовые выбросы промышленных предприятий, минеральные удобрения, известко­вые материалы, сточные воды.

Содержание молибдена в растениях колеб­лется в пределах 0,1-300 мг/кг. В листьях молиб­ден, сосредоточен в хлоропластах pi его содержит­ся больше, чем в стеблях и корнях. В растениях молибден входит в состав фермента нитратредуктазы, участвующего в восстановлении нитратов до нитритов, а также в состав другого фермента - нитрогеназы, который связывает биологический азот атмосферы. Молибден, кроме того, принима­ет участие в ряде физиологических процессов: биосинтезе нуклеиновых кислот, фотосинтезе, дыхании, синтезе пигментов и витаминов. К недостатку молибдена в почве чувстви­тельны: люцерна, клевер, горох, бобы, ка­пуста, шпинат и салат. Молибден обеспечивает более полное вклю­чение поступившего в растения азота в белки, тем самым снижая накопление нитратов в овощных и кормовых культурах.

 

1.5. Влияние загрязненных почв на животных и здоровье населения.

 

Большинство микроорганизмов, обитающих в почве, — сапрофаги, которые не приносят вреда животным организмам. Вместе с тем постоянно или временно в почве обитают патогенные, бо­лезнетворные микроорганизмы, возбудители инфекционных за­болеваний. Некоторые из них (главным образом постоянные оби­татели почвы) образуют спору — плотную оболочку, обеспечива­ющую им устойчивость к различным неблагоприятным воздействи­ям внешней среды: высокой температуре, высыханию, давлению, отсутствию питательных веществ.

Группу спорообразных бактерий принято называть клостридиями. В последние годы накопилось достаточно данных о том, что клостридии обладают способностью не только многие десятиле­тия сохраняться в почве в виде спор, но и размножаться в ней. К патогенным бактериям относятся возбудители таких опасных инфекционных заболеваний, как сибирская язва, газовая гангрена, столбняк, ботулизм.

Заражение человека через загрязненную почву может насту­пить при самых различных обстоятельствах: непосредственно при обработке почвы, уборке урожая, строительных работах и т.п. К числу наиболее опасных болезней человека и животных отно­сится сибирская язва. Возбудитель сибирской язвы — сибиреязвен­ная палочка, которая, попадая с мочой и испражнениями больных животных в почву, образует вокруг себя спору и в таком со­стоянии может сохраняться годами, особенно в каштановых и черноземных почвах. Животные, поедая корм, загрязненный этой палочкой, заражаются сибирской язвой. Человек заражается си­бирской язвой, как правило, при контакте с больными или пав­шими животными, через продукты и сырье, полученные от боль­ных животных (мясо, шерсть, шкура), а также при непосредствен­ном соприкосновении с почвой.

Опасность для человека представляет и столбнячная палочка, которая обнаруживается в почве разных географических районов. Заражение человека происходит через поврежденную кожу или слизистую при контакте с зараженной почвой.

Из числа временных микроорганизмов, обитающих в почве, большую группу составляют возбудители кишечных инфекций (брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры), бруцеллеза, туляремии, чумы, коклюша. Они попадают в почву только при определенных условиях (с выделениями больных, с нечистотами и др.). Нельзя сказать, что почва является благоприятной средой для их обитания. В их гибели большую роль наряду с недостатком питательных веществ, не всегда оптимальными влажностью и тем­пературой почвы играет антагонизм между различного рода по­чвенными микроорганизмами. Не находя подходящих условий, патогенные для человека и животных неспороносные бактерии погибают обычно относительно быстро. Однако некоторые из них, особенно в загрязненной почве, сохраняются продолжительное время: возбудители брюшного тифа, паратифов и холеры

могут оставаться жизнеспособными до трех месяцев; бруцеллеза — до пяти месяцев, туляремии — до двух месяцев. Энтеровирусы — воз­будители полиомиелита и некоторых кишечных заболеваний ви­русного происхождения — сохраняются в почве до 170 дней.

Актиномиценты, вызывающие поверхностные и глубокие ми­козы, а также микобактерии — возбудители туберкулеза, проказы и дифтерии — при попадании в почву также несут ощутимую уг­розу: палочки туберкулеза остаются жизнеспособными до 15 меся­цев, дифтерийные палочки — до двух-трех недель.

Обычно заражение человека кишечными инфекциями проис­ходит через загрязненные овощи. Однако не меньшую опасность представляет вторичное загрязнение подземных и поверхностных вод. Атмосферные осадки, проходя через загрязненную почву, пе­реносят микрофлору (в том числе и возбудителей заразных болез­ней) из поверхностных слоев в нижележащие грунтовые воды, откуда возбудители болезней могут попасть в водоемы.

Почва служит местом развития, а при определенных условиях и инфицирования мух. Обычно самка мухи откладывает яички в мес­тах гнилостных отбросов и нечистот. Цикл развития до окрыленной мухи происходит в земле и сухих отбросах; в них же многие мухи сохраняются в зимний период — и взрослые, и в стадии личинок. Убедительно доказано, что мухи — активные распространители ки­шечных и других инфекций. Многие возбудители инфекционных за­болеваний сохраняются в жизнеспособном состоянии на поверхно­сти тела мухи до двух суток, а в кишечнике еще дольше.

Гельминтозы. Велика роль почв в распространении гельминтозов — болезней, вызываемых внедрением в организм человека гли­стов-паразитов — гельминтов. Одна из стадий развития (дозрева­ние яиц) гельминтов (аскарид, власоглав и др.) проходит в почве. Зрелые яйца могут попасть в организм человека через загрязнен­ные руки, при употреблении загрязненных овощей и ягод, воды. Яйца таких гельминтов, как свиной и бычий цепни (солитеры), из почвы попадают в корм крупного рогатого скота, свиней. В ки­шечнике этих животных они превращаются в личинки, которые с током крови разносятся по всему телу и поселяются главным обра­зом в мышечных тканях. Человек может заразиться, употребляя без достаточной термической обработки мясо больных коров и свиней.

Микроэлементы. Определенное влияние на здоровье человека может оказать химический состав почвы, впервые это отметил еще академик В.И. Вернадский. Теперь исследователи твердо установи­ли, что многие микроэлементы влияют на рост и развитие расте­ний, состояние и функции организма животных, в том числе и человека.

Микроэлементы поступают в организм человека с растительной и животной пищей, отчасти с водой по схеме: почва — растение — организм животного. Уровень обеспеченности растительных и жи­вотных организмов микроэлементами зависит от содержания их преж­де всего в почве. Недостаток или избыток микроэлементов в почве приводит к недостатку или избытку их не

только у травоядных, но и плотоядных животных, а также в организме человека. Это влечет за собой ослабление или усиление синтеза биологически активных ве­ществ, в состав которых входят микроэлементы, нарушение процес­са промежуточного обмена веществ, возникновение заболеваний.

Низкий уровень йода в почве ведет к низкому содержанию его в растениях и подземных водах, а следовательно, и в пищевом рационе населения. Недостаток йода может вызвать заболевания эндокринной системы, критинизм. Недостаток кальция при избыт­ке стронция в питьевой воде и продуктах питания является, как полагают, причиной некоторых эпидемических заболеваний. Низкое содержание кобальта в почве — причина возникновения дисфунк­ции обменных процессов у рогатого скота и овец. Недостаток содер­жания в почве и питьевой воде фтора приводит к кариесу. При со­держании фтора в питьевой воде выше 1,5 мг/л у человека и живот­ных зубы поражаются «пятнистой эмалью». При этом заболевании нередко поражается и опорно-двигательный аппарат. В некоторых зарубежных странах в последние годы получило распространение эндемическое заболевание детей раннего возраста — метгемоглобинемия, вызываемая избытком в воде солей азотной кислоты.

Из большого числа разнообразных химиче­ских веществ, поступающих в окружающую среду из антропогенных источников, особое место зани­мают тяжелые металлы (ТМ). В связи с увеличи­вающимся загрязнением биосферы особый инте­рес и важное практическое значение имеет, с од­ной стороны, познание механизмов и закономер­ностей поведения и распределения ТМ в окру­жающей среде, с другой тот факт, что свыше 90% всех болезней человека прямо или косвенно свя­зано с состоянием окружающей среды, которая является либо причиной возникновения заболева­ний, либо препятствует их развитию. ТМ вызыва­ют сердечнососудистые расстройства, тяжелые формы аллергии, обладают эмбиотропными и канцерогенными свойствами. Они являются гене­тическими ядами, поскольку аккумулируются в организме с отдаленным эффектом действия.

Проблема ТМ в современных условиях производства - глобальная, поэтому необходимы со­ответствующие меры по предотвращению загряз­нения окружающей среды.

Особая проблема возникает в связи с загряз­нением почвы и воды редкими и рассеянными элементами, обладающими биоцидным действием, например, ртутью, кадмием, свинцом, мышьяком, селеном и другими. Загрязнение ими почвы и во­ды создает во многих районах земного шара по­стоянный фон, обеспечивающий их стабильную концентрацию в продуктах питания и кормов.

Почвы являются природными накопителями ТМ в окружающей среде и основным источником загрязнения сопредельных сред, включая высшие растения. ТМ находятся в почве в виде различных химических соединений. В почвенном растворе и в природных видах они присутствуют в форме свободных катионов и ассоциатов с компонентами раствора. В твердой части

 

 

почвы они находятся в форме обменных катионов и поверхностных ком­плексных соединений.

К ТМ относятся свыше 40 химических эле­ментов таблицы Менделеева с атомными массами, превышающими 50 атомных единиц, или химиче­ские элементы с удельным весом выше 5 г/см³. Наиболее токсичными и способными накапли­ваться в пищевых цепях признаны немногим более десяти элементов (загрязнителями биосферы). Среди них выделяют ртуть, свинец, кадмий, медь, ванадий, олово, цинк, молибден, кобальт, никель. Три элемента считаются наиболее опасными - это ртуть, свинец, кадмий.

Большинство этих элементов относятся к группе микроэлементов. Они входят в состав ряда белковых комплексов (ферментов) или активизи­руют их деятельность; они необходимы живым организмам в очень небольших количествах.

Не все тяжелые металлы токсичны. «Тяжелые металлы» - речь идет об опасных для живот­ных и окружающей среды концентрациях элемен­тов, таких как ртуть, свинец, кадмий. Они являют­ся наиболее опасными загрязнителями окружаю­щей среды.

Особенности поведения тяжелых металлов в окружающей среде:

Кадмий (Cd). Кадмий обладает мутагенным и канцероген­ным свойствами и представляет генетическую опасность. Выпадение кадмия с осадками вблизи пред­приятий по его производству может достигать 60-600 г/га в год. Содержание кадмия в фосфорных удобрениях невелико и составляет 0,25 мг/кг.

Кобальт (Со). Не смотря на то, что избыточное поступление кобальта в организм встречается довольно редко, этот процесс сопровождается различными нарушениями здоровья. Повышенное содержание кобальта может наблюдаться у лиц, работающих в металлургической, стекольной и цементной промышленности. Пыль, содержащая соединения кобальта, при поступлении в легкие способна вызывать отек и легочные кровотечения. Повышенное количество кобальта в организме может наблюдаться при избыточном приеме витамина В12. Соли кобальта используются при производстве некоторых сортов пива, что в ряде случаев приводит к развитию у потребителей "кобальтовой" кардиопатии.

Наиболее высокой токсичностью для человека обладают растворимые соли: кобальта хлорид, кобальта карбонат, а также металлический кобальт.

Основные проявления избытка кобальта: пневмосклероз, "кобальтовая" пневмония; поражение сердечной мышцы ("кобальтовая" кардиомиопатия); аллергодерматиты (контактный дерматит); гиперплазия щитовидной железы; поражение слухового нерва; повышение артериального давления и уровня липидов в крови; повышение содержания эритроцитов в крови.

Никель (Ni). Никель и его соединения, поступающие в организм с пищей, как правило, относительно нетоксичны. Однако при избыточном поступлении никеля может развиться не только контактный дерматит, но и системная гиперчувствительность к никелю. Карбонил никеля является канцерогеном. При длительном, в течение 10-40 лет, профессиональном контакте с сульфидом

или оксидом никеля могут образоваться карциномы легких и носоглотки. На производствах с использованием никеля у 10-13% рабочих отмечаются аллергические реакции (папулезные, папуло-везикулезные сыпи). У женщин аллергические реакции на никель наблюдаются в 3-5 раз чаще, чем у мужчин. Описана даже так называемая "аллергия кухарок", которая развивается у поваров и домохозяек, контактирующих с никелированной посудой.

Основные проявления избытка никеля: повышение возбудимости центральной и вегетативной нервной системы; отеки легких и мозга; аллергические реакции кожи и слизистых оболочек верхних дыхательных путей (дерматит, ринит и др.); тахикардия; анемии; снижение иммунной защиты, повышение риска развития новообразований в легких, почках, на коже.

Марганец (Мn). Факты отравления человека марганцем, содержащимся в пищевых продуктах, не зафиксированы. Для развития клинической картины хронической интоксикации марганцем обычно требуется несколько лет. Следует отметить достаточно медленный процесс изменений в организме, вызываемый повышенным содержанием марганца в окружающей среде (напр., распространение эндемического зоба, не связанного с дефицитом йода).

Основные проявления избытка марганца: вялость, утомляемость, сонливость, заторможенность, ухудшение памяти, депрессия; нарушения мышечного тонуса, парестезии, замедленность и скованность движений, расстройства походки, снижение мышечного тонуса, атрофия мышц; развитие паркинсонизма, энцефалопатии; диффузное узелковое поражение легких, развитие манганокониоза (при вдыхании пыли).

Свинец (Рb). При отравлениях свинцом вначале отмечают повы­шенную активность и бессонницу, позднее утом­ляемость, депрессии, запоры и т.д. В медицинской практике свинцовое отравление в большинстве случаев диагностируют неверно и почти всегда истолковывают и лечат как психогенные заболе­вания. Более поздними симптомами являются расстройства функции нервной системы и поражение головного мозга. Некоторые ученые склонны объ­яснять свинцовым отравлением агрессивность и преступность, столь характерные в наши дни для многих крупных городов.

Основные проявления избытка свинца: повышенная возбудимость, слабость, утомляемость, снижение памяти; головные боли; поражение периферической нервной системы (боли в конечностях); появление свинцовой каймы на деснах; кариес зубов, артропатия, заболевания костной системы; повышение артериального давления, развитие атеросклероза; боли в животе (свинцовые колики), спастический запор; истощение, исхудание, снижение массы тела; нарушения порфиринового обмена (уробилиноген, копропорфирин); нефропатия, прогрессирующая почечная недостаточность; ухудшение подвижности сперматозоидов и способности к оплодотворению; снижение потенции; ретикулоцитоз, увеличение количества эритроцитов с базофильной зернистостью, анемия; снижение устойчивости к инфекциям (особенно у детей); развитие синдрома сатурнизма; снижение содержания в организме кальция, цинка, селена.

В целом, при острой интоксикации свинцом, наиболее часто отмечаются неврологические симптомы, свинцовая энцефалопатия, «свинцовая» колика, тошнота, запоры, боли по всему организму, снижение частоты сердечных сокращений и повышение артериального давления. При хронической интоксикации наблюдается повышенная возбудимость, гиперактивность (нарушение концентрации внимания), депрессия, снижение IQ, гипертония, периферическая нейропатия, потеря или снижение аппетита, боли в желудке, анемия, нефропатия, «свинцовая кайма», дистрофия мышц кистей рук и т.д.

Meдь (Cu). Когда ежесуточное потребление молибдена находится в пределах от 0,5 до 10 мг, отмечаются лишь умеренно выраженные биохимические изменения, существенно не влияющие на здоровье человека. При потреблении молибдена в пределах 10-15 мг/день проявляются клинические симптомы интоксикации. При дозах молибдена, превышающих 15 мг/сутки, повышается активность ксантиноксидазы, накапливается мочевая кислота, увеличивается риск возникновения подагры (напр., у лиц, контактирующих с молибденом в производственных условиях). При хронической молибденовой интоксикации развиваются неспецифические симптомы, проявляющиеся раздражением слизистых оболочек, пневмокониозом, уменьшением массы тела. При избыточном содержании молибдена в почве наблюдается эндемическое заболевание, "молибденовая" подагра, впервые наблюдаемая в Анкаванском районе Армении профессором В.В. Ковальским.

Отмечено развитие молибденоза у животных, которые не получают с рационом достаточного количества меди.

В целом токсичность соединений молибдена относительно невысока.

Основные проявления избытка молибдена: повышение активности ксантиноксидазы; повышение уровня мочевой кислоты в моче; подагра (также возможна уратурия, мочекаменная болезнь); раздражение слизистых оболочек; пневмокониоз; угнетение кроветворения (анемия, лейкопения); снижение массы тела.

Молибден (Мо). Когда ежесуточное потребление молибдена находится в пределах от 0,5 до 10 мг, отмечаются лишь умеренно выраженные биохимические изменения, существенно не влияющие на здоровье человека. При потреблении молибдена в пределах 10-15 мг/день проявляются клинические симптомы интоксикации. При дозах молибдена, превышающих 15 мг/сутки, повышается активность ксантиноксидазы, накапливается мочевая кислота, увеличивается риск возникновения подагры (напр., у лиц, контактирующих с молибденом в производственных условиях). При хронической молибденовой интоксикации развиваются неспецифические симптомы, проявляющиеся раздражением слизистых оболочек, пневмокониозом, уменьшением массы тела. При избыточном содержании молибдена в почве наблюдается эндемическое заболевание, "молибденовая" подагра, впервые наблюдаемая в Анкаванском районе Армении профессором В.В. Ковальским.

Основные проявления избытка молибдена: повышение активности ксантиноксидазы; повышение уровня мочевой кислоты в моче; подагра (также возможна уратурия, мочекаменная болезнь); раздражение слизистых оболочек; пневмокониоз; угнетение кроветворения (анемия, лейкопения); снижение массы тела.

Мышьяк. Токсические свойства мышь­яка обуславливаются как общим (резорбтивным), так и местным действием. Общее действие мышь­яка на организм связано с вызываемым им нару­шением окислительных процессов в тканях из-за блокады сульфгидрильных групп ферментных систем. Этим в основном и обуславливаются воз­никающие при отравлениях мышьяком нарушения обменных процессов в организме. Местно мышьяк действует прижигающим образом, вызывая раз­дражение и воспаление тканей, а в дальнейшем некроз. Наиболее быстро под влиянием мышьяка нарушается нервная ткань. Вследствие наступаю­щего жирового перерождения она особенно легко подвергается некрозу.

Самые сильные источники загрязнения мышьяком - гербициды, фунгициды, крысиные яды и инсектициды.

По токсикологическим свойствам мышьяк относится к накапливающимся ядам, которые задерживают SH-группы в ферментах. Хроническое отравление приводит к потере аппетита, сопрово­ждающегося желудочно-кишечным расстройством типа гастроэнтерита и к потере живой массы. Для местного действия мышьяка характерно наличие скрытого периода, поэтому клинически действие яда проявляется по истечении некоторого време­ни. Как местное, так и общее действие мышьяка связано с влиянием на капилляры. Капилляры ста­новятся более проницаемыми, результатом чего могут быть различные последствия, вплоть до полного тканевого распада. Вместе с тем, под дей­ствием мышьяка капилляры расширяются: уже в небольших дозах он вызывает гиперемию внутри органов, а большие дозы ведут к застою крови. Мышьяк и различные мышьяковистые соединения способны хорошо всасываться из желудочно-кишечного тракта. Однако быстрота всасывания, а в связи с этим и скорость появления симптомов отравления мышьяком у животных зависят в зна­чительной мере от растворимости препаратов мышьяка.

Мышьяк считается канцерогенным: для чело­века. Многочисленные исследования показали оп­ределенную взаимосвязь между уровнями мышья­ка в воздушной среде и заболеваниями раком лег­ких.

Основные проявления избытка мышьяка: раздражительность, головные боли; нарушение функций печени, развитие жирового гепатоза; кожные аллергические реакции, экзема, дерматит, зуд, язвы, депигментация кожи, ладонно-подошвенный гиперкератоз, конъюнктивит; поражение системы дыхания (фиброз, аллергозы, прободение носовой перегородки, опухоли); поражение сосудов (в первую очередь нижних конечностей, – эндоангиит); нефропатия; увеличение риска развития новообразований кожи, печени, легких; при острой интоксикации, – внутрисосудистый гемолиз, острая почечная, печеночная недостаточность, кардиогенный шок; отдаленные последствия, –

снижение остроты слуха у детей, поражения нервной системы (энцефалопатии, нарушения речи, координации движений, судороги, психозы, полиневриты с болевым синдромом), нарушение трофики мышц, иммунодефицит.

Цинк - один из главных микроэлементов: он входит в состав ферментов, принимает участие в биосинтезе РНК и хлорофилла, участвует в угле­водном и фосфорном обмене. Существенное увеличение содержания цинка в компонентах окружающей среды и продуктах питания негативно отражается на живых организ­мах, сопровождается ухудшением здоровья чело­века. Поражаются, прежде всего, органы дыхания, печень и почки. Богаты цинком зерно, лук, свекла, томаты, яйца, икра; мало его в молоке.

Хром. Высокотоксичный элемент - это один из биогенных элементов, который постоянно находится в тканях растений и животных.

Источники загрязнения окружающей среды хромом и его соединениями: осадки сточных вод кожевенных заводов, коммунальные стоки и вы­бросы металлургических предприятий.

Трехвалентный хром выступает в роли катио­на и хорошо поглощается почвой, вследствие чего обладает малой токсичностью. Предельно допус­тимая концентрация (ПДК) трехвалентного хрома потому равна в почве 100 мг/кг. В черноземах хром сосредоточен в верхних горизонтах, в серых лесных почвах его больше в нижних иллювиаль­ных горизонтах.

По токсичности хром уступает только ртути. Снижение содержания хрома в продуктах питания ведет к уменьшению его содержания в крови, за­тормаж