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.