Влияние тяжелых металлов на организм человека. Содержание их в почвах Северной Осетии
Асп. Хекилаева З. С., проф. Василиади Г. К., врач Дедегкаева З. А.
Кафедра технологии продуктов общественного питания.
Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет)
Приведены результаты исследований содержания тяжелых металлов в почве и в зерне пшеницы, взятых в техногенных районах Северной Осетии.
В последнее время все острее стоит проблема загрязнения окружающей среды вредными компонентами. К числу этих загрязнителей прежде всего относятся некоторые тяжелые металлы. Было установлено, что основным путем (до 70 %) поступления их в организм человека являются пищевые продукты. Эти исследования убедительно доказали, что неконтролируемое загрязнение пищевых продуктов токсичными металлами может вызвать серьезные последствия в организме. Для предотвращения и ослабления этих последствий появились законодательства, регулирующие предельное содержание токсичных элементов в продуктах питания. Объединенная комиссия ФАО и ВОЗ по Пищевому кодексу включила в число обязательных компонентов пищевых продуктов, подвергаемых контролю, 8 наиболее опасных токсичных элементов: ртуть, кадмий, свинец, мышьяк, медь, олово, цинк и железо [1].
Одним из самых распространенных и опасных токсикантов является свинец. В земной коре он содержится в незначительных количествах. Вместе с тем мировое производство свинца составляет более 3,5×106 т в год, и только в атмосферу поступает в переработанном и мелкодисперсном состоянии 4,5×105 т свинца в год. Среднее содержание свинца в продуктах питания 0,2 мг/кг [1].
Отмечено активное накопление свинца в растениях и мясе сельскохозяйственных животных вблизи промышленных центров, крупных автомагистралей. По данным К. Рейли взрослый человек получает ежедневно с пищей 0,1 – 0,5 мг свинца. Общее его содержание в организме составляет 120 мг. В организме взрослого человека усваивается в среднем 10 % поступившего свинца, у детей – 30 – 40 %. Из крови свинец поступает в мягкие ткани и кости, где депонируется в виде трифосфата. 90 % поступившего свинца выводится из организма с фекалиями, остальное – с мочой и другими биологическими жидкостями.
Механизм токсического действия свинца определяется по следующей схеме:
– проникновение свинца в нервные и мышечные клетки, образование лактата свинца путем взаимодействия с молочной кислотой, затем фосфатов свинца, которые создают клеточный барьер для проникновения в нервные и мышечные клетки ионов кальция.
Основными мишенями при воздействии свинца являются кроветворная, нервная, пищеварительная системы и почки. Отмечено его отрицательное влияние на половую функцию организма.
кадмий в природе в чистом виде не встречается, это сопутствующий продукт при рафинировании цинка и меди [2]. С рационом взрослый человек получает Cd до 150 мкг/кг и выше в сутки (92 – 94 %).
Медь принимает активное участие в процессах жизнедеятельности, входя в состав ряда ферментных систем. Суточная потребность – 4 – 5 мг. Дефицит меди приводит к анемии, недостаточности роста, ряду других заболеваний, в отдельных случаях – к смертельному исходу.
Цинк входит в состав около 80 ферментов, участвуя в многочисленных реакциях обмена веществ. Типичными симптомами недостаточности цинка является замедление роста у детей, половой инфантилизм у подростков, нарушение вкуса и обоняния и др [1].
Основным источником поступления металлов в растения является почва. Плодородная почва должна обеспечиваться микро- и макропитательными веществами, необходимыми для роста растений. Все почвы содержат в незначительном количестве многие элементы в органической и в неорганической форме. Содержние микроэлементов в разных почвах колеблется в широком интервале.
Более высокий уровень загрязнения тяжелыми металлами отмечается в верхнем (0 – 10 см), наиболее гумусированном слое почвы, что является одной из причин повышенного содержания тяжелых металлов в сельскохозяйственной продукции. Опасность состоит в том, что химическое загрязнение длительное время может не проявляться и выращенная на такой почве, с виду нормальная сельскохозяйственная продукция, может оказать токсическое воздействие на здоровье человека [3].
Северо-Осетинская станция агрохимической службы проводит агроэкологический мониторинг почв сельскохозяйственного назначения, в том числе ведет наблюдения за содержанием тяжелых металлов [4]. Анализ почвенных проб, взятых в районах нашей республики на содержание тяжелых металлов, выполнялся нами атомно-адсорбционным методом.
В результате исследований было выявлено, что основными загрязнителями почв в РСО-Алания являются: свинец, цинк, кадмий и медь.
В связи с этим следует принимать меры не только по снижению содержания тяжелых металлов в почве, но и разрабатывать мероприятия по снижению их содержания в сельскохозяйственной продукции и пищевых продуктах, получаемых из этой продукции.
Параллельно проведены исследования на полярографе на наличие тяжелых металлов в зерне пшеницы, собранной с этих же участков (табл. 2).
Т а б л и ц а 1
Содержание тяжелых металлов в почвах РСО-Алания
| Район | Содержание металлов, мг/кг | ||||
| Zn | Pb | Cd | Cu | Ni | |
| Пригородный | 35,4 | - | 0,61 | 28,5 | - |
| Правобережный | 35,2 | 27 | 0,22 | 5,5 | 6,0 |
| Кировский | 5,.4 | 14,7 | 0,16 | 6,5 | 5,6 |
| Дигорский | 13,.9 | 9,5 | 0,14 | 25,2 | 0,3 |
| Ардонский | 15,0 | 44,6 | 0,20 | 10,2 | 5,8 |
| Алагирский | 11,8 | 27,3 | 0,14 | 8,7 | 10,0 |
| Ирафский | 15,7 | 11,6 | 0,25 | 8,7 | 0,4 |
Т а б л и ц а 2
Содержание тяжелых металлов в зерне, собранном в районах РСО-Алания
| Район | Содержание тяжелых металлов, мг/кг | |
| Cu | Zn | |
| Алагирский | 4,87 | 17,5 |
| Ардонский | 4,68 | 15,16 |
| Дигорский | 1,6 | 19,2 |
| Ирафский | 5,9 | 25,8 |
| Кировский | 1,9 | 19,8 |
| Правобережный | 3,3 | 31,03 |
| Пригородный | 2,9 | 25,.45 |
Присутствие других тяжелых металлов в исследуемом зерне минимально. Максимальное содержание ТМ отмечено в соломе. Следовательно, миграция их в зерно меньше, что позволяет производить хлебобулочные изделия, отвечающие санитарно-гигиеническим требованиям. Но проблема тяжелых металлов в нашей республике является одной из основных и решать ее нужно комплексно.
Список литературы
Рейли К. // Металлические загрязнения пищевых продуктов: перевод с английского М.: Агропромиздат, 1985.
Орлов Д. С. // Химическое загрязнение почв и их охрана. Словарь справочник. – М.: Агропромиздат, 1991.
Ягодин Б. А. // Тяжелые металлы в системе почва-растение: Химия в сельском хозяйстве 1996, №5.
Кожухова А.В. // Тяжелые металлы в почвах РСО-Алания. Устойчивое развитие горных территорий: Тезисы докладов участников III Международной конференции 21-26 сентября 1998г. – Владикавказ: Иристон, 1998.