Экология/4. Промышленная экология и медицина труда

К.с.х.н., доц. Яковишина Т.Ф., студ. Бородин Е.Г.

Государственное высшее учебное заведение

“Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры”, Украина

Эколого-биогеохимическая оценка

техногенной миграции свинца

В настоящее время в результате нерациональной хозяйственной деятельности сложилась парадоксальная ситуация, когда, с одной стороны, человечество для своего существования и развития использует в невиданных объемах полезные ископаемые, извлекая из них ценные компоненты, а с другой – создает техногенные потоки токсичных элементов, опасных для биоты, которые поступая в окружающую природную среду, оказывают деструктивное воздействие на ее компоненты и приводят к деградации экосистем. Одним из приоритетных загрязнителей биосферы считается свинец – элемент первого класса опасности, что и определило перспективы дальнейших исследований его техногенной миграции.

Интенсивность вовлечения химических элементов в циклы техногенной миграции можно охарактеризовать при помощи таких показателей, как: 1) технофильность элемента – предложена А.И.Перельманом в 1972 г для фиксирования соотношения и связи между использованием химического элемента человечеством и его распространенностью в земной коре; 2) деструктивная активность элемента техногенеза – введена М.А.Глазовской в 1976 г для количественной оценки степени опасности элементов, вовлекаемых при техногенезе в окружающую природную среду, для живого вещества в биосфере [1]. Выше предложенные показатели были рассчитаны для свинца по данным US Geological Survey (рис. 1).

Рис. 1. Изменение технофильности и деструктивной активности свинца

Ежегодно в мире добывается более 4 млн. тонн свинца в руде, такими странами как Китай, Австралия, Мексика, Перу и США. Рыночная стоимость составляет более 6 млрд. долларов. Мировым лидером по производству рафинированного свинца является Китай, на долю которого приходится около 50% произведенного в мире металла, затем следуют Европейский союз и США соответственно второе и третье места.

Рост технофильности свидетельствует об увеличении интенсивности вовлечения свинца в техногенную миграцию по сравнению с другими элементами. В дальнейшем это приводит к извлечению из недр Земли колоссальных количеств руд, обогащенных свинцом, с последующим глобальным рассеиванием его в окружающей среде, ведь доподлинно известно, что человеком используется только 10 % от общего объема добытых полезных ископаемых.

Деструктивная активность свинца была непостоянна во времени, а именно, увеличивалась с ростом его добычи. Следует отметить, что опасность элемента для живого вещества, в том числе и человека, определятся соотношением увеличения технофильности элемента при незначительных значениях биофильности.

Кроме того, свинец по коэффициенту биологического поглощения (1,5), рассчитанному согласно В.В.Добровольского относительно гранитного слоя континентов, является элементом слабого накопления и сильного захвата. В настоящее время физиологическая роль свинца для живых организмов до конца не выяснена, известно только что данный элемент участвует в обменных процессах костной ткани, зато хорошо описаны проявления токсичности при увеличении его содержания в окружающей среде.

Оптимальная интенсивность поступления свинца в организм человека составляет 10-20 мкг/день при пороге токсичности 1 мг/день, когда возможно проявление его канцерогенных и тератогенных свойств. Токсическое действие свинца определяется его способностью образовывать связи с большим числом анионов – лигандов, а именно с сульфгидрильными группами, производными цистеина, имидазольными и карбоксильными группами, фосфатами. Результатом связывания ангидридов со свинцом является угнетение синтеза белков и активности ферментов, например АТФ-азы. Свинец нарушает синтез гемоглобина, вмешиваясь в порфириновый обмен, индуцирует дефекты мембран эритроцитов. Свинец отрицательно влияет на кроветворную, нервную и пищеварительную системы, почки, половую функцию организма. Проявление симптомов токсичности усугубляется при дефиците в рационе питания человека кальция, железа, пектинов и белков.

Подытожив выше изложенное, следует отметить, что техногенез, который выступает как одна из стадий развития биосферы, связанной с усиливающейся производственно-хозяйственной активностью общества, способствует увеличению интенсивности техногенной миграции свинца и загрязнению его соединениями значительных территорий.

Литература:

1. Трифонова Т.А., Ширкин Л.А., Селиванова Н.В. Эколого-геохимический анализ загрязнения ландшафтов / Трифонова Т.А., Ширкин Л.А., Селиванова Н.В. – Владимир: ООО «Владимир Полиграф», 2007. – 170 с.