свинец это чем опасен
Влияние свинца на здоровье человека
Свинец — пластичный, сине-серый, тяжелый металл, который естественным образом присутствует в земной коре. Свинец был одним из первых металлов, используемых человеком, и, следовательно, причиной первой зарегистрированной профессиональной болезни (свинцовые колики в 4-м веке до н.э. у работников металлургии).
Свинец может использоваться в качестве чистого металла, в сочетании с другим металлом для формирования сплава или в виде химического соединения.
Свинец обладает уникальными физическими и химическими свойствами, которые делают его пригодным для большого количества применений, в которых люди использовали его преимущества с исторических времен, и поэтому он стал обычным загрязнителем окружающей среды. Свинец очень устойчив в окружающей среде, и из-за его постоянного использования его уровни повышаются почти во всех странах, что создает серьезные угрозы.
Обращение с тяжелыми металлами, такими как свинец, весьма опасна и для обеспечения безопасности работников необходимо разработать систему управления охраной труда и проводить регулярные инструктажи и обучение.
Применение свинца в промышленности
В основном свинец используется в автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторных батареях — типа перезаряжаемых электрических батарей, в которых используется почти чистый сплав свинца.
Свинцовые сплавы обычно встречаются в боеприпасах, трубах, оболочках кабелей, строительных материалах, припоях, радиационной защите, разборных трубах и рыбацких грузах. Свинец также используется в керамической глазури и в качестве стабилизатора в пластмассах. Свинец широко использовался в качестве ингибитора коррозии и пигмента в красках, но в настоящее время использование свинца в красках для жилых и общественных зданий сошло на нет.
Ранее органические соединения свинца — тетраметилсвинец и тетраэтилсвинец — использовались в качестве антидетонаторной добавки и для повышения октанового числа в бензине, однако обеспокоенность по поводу воздействия свинца на окружающую среду привела к постепенному прекращению использования этих соединений. Органические соединения свинца по-прежнему используются в высокооктановом топливе в авиационной промышленности.
Пути попадания свинца в организм
Свинец попадает в организм преимущественно в результате вдыхания и проглатывания. В настоящее время взрослые люди подвергаются воздействию свинца главным образом в результате вдыхания содержащей свинец пыли и паров на работе или в результате увлечений, связанных со свинцом. Свинец проникает в тело через легкие и может повредить многие системы органов организма.
Хотя неорганический свинец не так легко попадает в организм через кожу, он может попасть в организм в результате случайного попадания (во время еды, питья и курения) через загрязненные руки, одежду и поверхности. У работников могут развиться различные заболевания, такие как неврологические эффекты, желудочно-кишечные последствия, анемия и заболевания почек.
Симптомы отравления свинцом
Первоначально отравление свинцом бывает трудно обнаружить — даже у здоровых людей может быть высокий уровень свинца в крови. Признаки и симптомы обычно не появляются, пока не накопится опасное количество.
Признаки и симптомы отравления могут включать:
Работодатели обязаны защищать работников от воздействия неорганического свинца. Работодатель также должен начать конкретные действия по соблюдению требований, включая анализ крови на содержание свинца для подвергшихся воздействию работников.
Отравление свинцом
Основные факты
Общая информация
Свинец является природным токсичным металлом, который встречается в земной коре. Его широкое применение привело к масштабному загрязнению окружающей среды, негативному воздействию на людей и существенным проблемам общественного здравоохранения во многих частях мира.
Важными источниками загрязнения окружающей среды являются, в частности, добыча, выплавка свинца, его использование в промышленном производстве, переработка вторсырья, а в некоторых странах – продолжающееся использование свинецсодержащих красок и этилированного авиационного бензина. Более трех четвертей глобального потребления свинца приходится на производство свинцово-кислых батарей для моторного транспорта. Однако свинец применяется также и во многих других продуктах, например в пигментах, красках, припое, витражах, посуде из свинцового хрусталя, боеприпасах, керамической глазури, ювелирных изделиях, игрушках, а также в некоторых косметических средствах и в народной медицине. Свинец может содержаться в питьевой воде, поступающей по свинцовым трубам или трубам, соединенным свинцовым припоем. В настоящее время большая часть свинца для нужд мирового хозяйства получается в результате переработки вторсырья.
Дети младшего возраста особенно уязвимы к токсичному воздействию свинца, и их здоровье может подвергаться глубоким и постоянным негативным изменениям, в первую очередь влияющим на развитие мозга и нервной системы. Свинец также вызывает долгосрочные последствия у взрослых, включая повышенный риск высокого кровяного давления и повреждения почек. Воздействие высоких концентраций свинца на беременных женщин может вызывать выкидыши, мертворождения, преждевременные роды и низкий вес при рождении.
Источники и пути воздействия
Люди могут подвергаться воздействию свинца в процессе трудовой деятельности или из источников окружающей среды. Воздействие главным образом обусловлено:
Дополнительным источником воздействия является использование некоторых средств народной медицины и традиционных косметических средств. Так, высокие уровни свинца обнаруживаются в некоторых типах краски для век, а также в некоторых народных лекарственных средствах, используемых в таких странах, как Индия, Мексика и Вьетнам. В связи с этим потребителям следует покупать и использовать только продукцию, находящуюся в регулируемом обороте.
Особенно уязвимы к отравлению свинцом дети младшего возраста, поскольку по сравнению со взрослыми их организм абсорбирует в 4–5 раз больше свинца, попадающего в желудочно-кишечный тракт из того или иного источника. Из-за присущей детям любознательности и свойственного такому возрасту желанию тянуть руки в рот, дети кладут в рот и проглатывают свинецсодержащие или покрытые свинцом предметы, например загрязненную почву или пыль и отслаивающуюся свинцовую краску. Этот путь воздействия усиливается у детей с признаками психологического расстройства под названием пикацизм (постоянная и навязчивая тяга есть несъедобные вещи), которые могут отковыривать и съедать свинцовую краску со стен, дверных косяков и мебели. Воздействие загрязненной свинцом почвы и пыли в процессе переработки аккумуляторов и добычи полезных ископаемых явилось причиной массового отравления свинцом и многих случаев смерти среди детей младшего возраста в Нигерии, Сенегале и других странах.
При попадании свинца в организм он распределяется между такими органами, как мозг, почки, печень и кости. Свинец откладывается в зубах и костях, где он со временем накапливается. Отложенный в костной ткани свинец может возвращаться в кровь во время беременности, в результате чего его воздействию подвергается плод. Недоедающие дети больше подвержены влиянию свинца, поскольку их организм абсорбирует больше свинца в случае нехватки других питательных веществ, например кальция или железа. Наибольшему риску подвергаются дети самого раннего возраста (включая плод в период внутриутробного развития) и дети, живущие в неимущих семьях.
Последствия для здоровья детей
«Безопасной» концентрации свинца в крови не существует; даже такое низкое содержание свинца в крови, как 5 мкг/дл, может вызывать у детей снижение интеллекта, поведенческие расстройства и трудности в обучении. По мере повышения концентрации свинца в крови возрастают спектр и тяжесть симптомов и последствий.
К счастью, прекращение производства и использования этилированного бензина в большинстве стран, равно как и другие ограничительные меры в отношении применения этого металла, привели к значительному снижению показателей концентрации свинца в крови на уровне популяции. По состоянию на июль 2021 г. этилированное топливо для легкового и грузового транспорта не продается ни в одной стране (1). Тем не менее, необходимы дополнительные усилия для отказа от применения свинцовых красок: на сегодняшний день законодательные ограничения по использованию свинцовых красок введены лишь в 41% стран (2).
Бремя болезней, вызванных воздействием свинца
По оценкам Института измерения показателей и оценки здоровья (ИИПОЗ), в 2019 г. во всем мире с долгосрочным пагубным воздействием свинца на организм было связано 900 000 случаев смерти и 21,7 миллиона утраченных лет жизни, скорректированных на инвалидность (DALY). Наибольшее бремя приходилось на долю стран с низким и средним уровнем дохода. Кроме того, по оценкам ИИПОЗ, в 2019 г. воздействием свинца было обусловлено 62,5% глобального бремени идиопатических форм задержки умственного развития, 8,2% глобального бремени патологий сердца, вызванных гипертонией, 7,2% глобального бремени ишемической болезни сердца и 5,65% глобального бремени инсульта (3).
Деятельность ВОЗ
ВОЗ назвала свинец одним из 10 химических веществ, вызывающих основную обеспокоенность с точки зрения здоровья населения и требующих от государств-членов действий по защите трудящихся, детей и женщин детородного возраста. На своем веб-сайте ВОЗ опубликовала широкий ряд информационных материалов о свинце, включая информацию для директивных органов, технические руководства и материалы для проведения кампаний.
В настоящее время ВОЗ разработала руководящие принципы оказания помощи при воздействии свинца и готовит руководящие принципы профилактики воздействия свинца, которые обеспечат сотрудников директивных органов, органы здравоохранения и медицинских работников научно обоснованными рекомендациями о мерах, которые они могут принять для защиты здоровья детей и взрослых от воздействия свинца.
Поскольку свинцовые краски по-прежнему являются источником воздействия во многих странах, ВОЗ вместе с Программой Организации Объединенных Наций по окружающей среде создала Глобальный альянс по отказу от применения свинца в красках. Кроме того, ВОЗ является партнером проекта, который финансируется Глобальным экологическим фондом и призван помочь как минимум 40 странам ввести в действие законодательные меры по ограничению использования содержащих свинец красок (4). Постепенный отказ от свинцовых красок к 2020 г. является одним из приоритетных действий правительств, включенных в Дорожную карту ВОЗ для повышения роли сектора здравоохранения в Стратегическом подходе к международному регулированию химических веществ нам пути достижения цели 2020 г. и на последующий период.
Свинец в организме человека – пути проникновения и степень токсической опасности
История человечества неразрывно связана с металлургией. Бронзовый век, железная эра, все эти названия связаны с этапами развития промышленности. Вот только о свинце, самом древнем из известных металлов находящихся в использовании человечеством обычно стараются не упоминать. Просто для этого металла выпала настолько сложная и противоречивая судьба, что каждый исторический факт, связанный с ним требует глубокого осмысления и изучения.
Роль свинца в организме человека
Несмотря на широкое распространение на планете, в отличие от других веществ в организме взрослого человека его содержится немного – 2 миллиграмма. Свинец в организме человека содержится в печени, почках, костях и в головном мозгу. В крови взрослого человека содержится около 0,21 мг/л вещества. В костной ткани содержание свинца достигает (3,6-30)х 10 –4 %, а в мышечной ткани – (0,23-3,3)х 10 –4 %. В волосах, ногтях и зубах человека он может быть выявлен при превышении его нормы в организме.
Роль свинца в организме человека определяется влиянием на следующие процессы:
В человеческом теле с содержанием свинца активно взаимодействуют, способствуя его выведению наружу кальций, фосфор, цинк, магний, железо, витамины группы А, С, большая часть группы В и Е. В процессе обмена веществ благодаря активной реакции они способствуют реакция, направленных на поддержание необходимого количества вещества в организме.
Слитки свинца
Суточная потребность и нормы
Места накопления в организме и способы выведения
Согласно медицинской классификации свинец является ядом кумулятивного действия. При попадании в организм большая часть вещества аккумулируется в трабекулах костей, вытесняя, таким образом калийные соли. Следующим по насыщенности местом выступают мышцы, печень и почки. Меньше всего наблюдается накопление свинца и других соединений, в состав которых он входит в головном мозге, селезенке, лимфатических узлах.
Одним из методов выведения свинца из организма человека выступает комплексная терапия. После определения наличия в моче и крови повышенного содержания свинца назначается терапия в ходе которой стимулируется выведение вещества естественным путем.
В ходе первого этапа проводится лечебное голодание. В этот период печень расходует запасы необходимых веществ и начинает активизировать метаболическую активность. Этап, длящийся около 3 суток, позволяет мобилизовать организм к очищению.
Вторым этапом выступает водная нагрузка на человека. В этот период вместо обычной воды для питья используется дистиллированная вода. Доказано, что употребление 1,5 литра воды способствует растворению многих соединений. Дальнейшее их выделение почками позволяет в первые сутки снизить содержание тяжелых металлов, в том числе и свинца на 15-20% по сравнению с начальным исследованием крови и мочи.
Тренировка в виде подъема по лестнице способствует выведению свинца из организма
Третьим этапом терапии является умеренная физическая нагрузка на нижние конечности, в ходе которого рекомендуется делать длительные прогулки. Как альтернатива прогулкам может проводиться тренировка в виде подъема в среднем темпе по ступеням до 3 этажа. Размер нагрузки на мужчину в возрасте 30-35 лет без хронических заболеваний 20 подъемов в день. Такой нагрузки достаточно, чтобы мобилизовать организм на активизацию обмена веществ в костях нижних конечностей.
Источники отравления свинцом и характерные симптомы проявления
В современной классификации различают две основных причины отравления организма человека свинцом – производственный и бытовой. В первом случае свинец попадает в организм при выполнении работ, связанных с переработкой материалов содержащих свинец. Во втором случае металл попадает в организм вне производства, чаще всего это бытовые ситуации, когда нарушаются правил обращения с металлом.
Наука указывает на два основные пути, поступления свинца в организм человека – дыхательный и с приемом пищи.
Пути попадания свинца в организм
Основной путь, при котором частицы металла попадают в организм это вдыхание мельчайших частиц. Далее пыль, содержащая чистый металл или его соли, поступает через легкие в кровь. Для производственных условий чаще всего проходит вдыхание мельчайших частиц размеров менее 5 мкм. Большому риску получить отравление свинцом подвергаются работники, занятые на производстве тяжелым физическим трудом. Чем больше нагрузка на организм и тяжелей работа, тем больше работник вдыхает свинцовой пыли.
Вторым не менее важным моментом, связанным с отравлением свинцом, выступает нарушение правил гигиены во время работы. Отсутствие средств защиты дыхания, их несвоевременная смена или замена фильтрующих элементов приводит к тому, что пыль начинает попадать в легкие даже при надетом респираторе. Следующим фактором, способствующим насыщению организма свинцом, выступает низкий уровень личной культуры и гигиены. Частое курение во время работы, грязные руки и лицо только усугубляют положение. Здесь, кроме попадания через органы дыхания может произойти попадание оральным путем.
Особенно остро сегодня стоит проблема бытового пути попадания свинца в организм. Замечено, что даже у людей, не связанных напрямую с производством, где используется свинец, может отмечаться высокие показатели накопления металла в организме. Сегодня ученые связывают это с большим количеством металла находящимся в воздухе. Большая часть такой «заряженной» пыли находится в виде аэрозольных красок, частиц находящихся в выбросах выхлопов двигателей внутреннего сгорания. Наиболее вероятное место, где можно получить наибольшую дозу пыли с этим тяжелым металлом в городе это обычная автобусная остановка.
Пути распространения свинца в организме человека
Чтобы понять симптомы и последствия отравления металлом необходимо понимать механизм распределения его в органах человека после попадания свинца в организм. Неорганический свинец, попавший в организм, практически не претерпевает метаболических превращений и в чистом виде всасывается и далее распределяется в органы. Скорость всасывания свинца зависит от многих индивидуальных факторов, например, от конституции тела человека, его возраста, наличия хронических заболеваний.
Металл, попавший в нижние части легких, всасывается и попадает в кровь практически полностью – 99,8% от общего количества, попавшего в легкие свинца. При попадании в желудочно-кишечный тракт у взрослых всасывается 10-15% металла. Исключение составляют беременные, процент всасывания может быть равен 50-54%. Процент усвоения может быть и большим, обычно это наблюдается у тех, кто ограничивает себя в пище, соблюдает пост, испытывает недостаток кальция в организме.
При попадании в кровь свинец атакует три основные группы тканей организма:
Стоит сказать, что на кости и зубы приходится почти 95% всего свинца, попадающего в организм. И именно в этих тканях накопившийся свинец представляет наибольшую угрозу. Для того, чтобы произошло отравление металлом, иногда не требуется одноразовое потребление большой дозы, в несколько раз превышающую дневную или даже недельную норму потребления. Дело в том, что организм слишком медленно выводит металл. Чаще всего отравление наступает вследствие потребления малых, дограничных доз, постепенно накапливающихся в организме.
Исследования показали, что при одноразовом потреблении большой дозы металла срок половинного выведения металла из крови составляет в среднем 25 дней. Из мягких тканей – печени, селезенки, почек выведение составляет 40-45 суток, а из костей срок составляет более 25 лет.
У детей при отравлении свинцом чаще всего возникает общая вялость
Симптомы отравления свинцом
Симптомы отравления свинцом у разных возрастных категорий людей проявляются по-разному. У детей чаще всего проявляется общая вялость, нарушение работы нервной системы, нарушается общая моторика. Впоследствии может быть замечено отставание в развитии, плохая обучаемость, слабая память, агрессивность. В большинстве случаев, у детей, перенесших интоксикацию свинцом наблюдается нарушение речевого развития, слуха, особенно высоких частот. Довольно часто наблюдается глухота. Как правило, такие дети страдают кариесом и пародонтозом.
У взрослых, прежде всего на отравление указывают повышенная утомляемость, слабая концентрация внимания, раздражительность и нарушение моторики. Особенно это выражается в нарушении мелкой моторики рук. Одним из последствий выступает наступление у пострадавших анемии, связанной с уменьшением жизнеспособности эритроцитов. В эндокринной системе наблюдается в изменении метаболических процессов. Как следствие, часто замечается проблемы с зубами, быстрее развивается кариес, на деснах образуется «свинцовый налет».
Изменение окраски зубной эмали – характерный признак отравления свинцом
Меры профилактики
Опасный своим воздействием на организм свинец, кроме острой интоксикации, имеет не менее тяжелые последствия, в виде обострения хронических заболеваний. По мнению большинства ученых, предотвратить последствие отравления наиболее эффективно можно использовав методы профилактики отравлений. Поскольку большинство случаев отравления связано с вдыханием насыщенной свинцом пыли через рот самым эффективным способом защиты является ношение защитных масок или респираторов.
Самым эффективным способом защиты от отравления свинцом является ношение респираторов
В производственных цехах необходимо проводить тщательные уборки помещений, во время работ кроме респираторов, необходимо использовать еще и спецодежду.
Влияние свинца на живые организмы
Известно, что свинец является токсическим веществом, загрязнение окружающей среды которым зависит от хозяйственной деятельности человека. В статье рассмотрены пути проникновения свинца в живые организмы, механизмы и последствия воздействия металла на процессы жизнедеятельности. Ионы свинца влияют на биохимические процессы в организме, связываясь непосредственно c ферментами, на физиологические – путем изменения свойств биомембран и ионных каналов. Таким образом, свинец запускает каскадные изменения в организме, приводя к тяжелым последствиям. Благодаря способности накапливаться в тканях организмов свинец может быть причиной серьезных патологий при хроническом отравлении даже при незначительном превышении его концентрации в окружающей среде.
Токсическое воздействие свинца и его соединений на организмы известно давно, но только в прошлом веке началось систематическое изучение его механизмов. Свинец, на ряду с такими известными вредными веществами, как ртуть, формальдегид, мышьяк, входит в число самых распространенных и опасных загрязнителей окружающей среды по мнению ВОЗ. Считается, что наибольшую роль в загрязнении лито-, гидро- и атмосферы свинцом внес автотранспорт. Дело в том, что в топливо для двигателей внутреннего сгорания добавляли антидетонирующую присадку, содержащую свинец – тетраэтилсвинец. Токсичность для человека этого вещества была известна с самого начала, но не принималась в расчет до определенного момента. Начиная с восьмидесятых годов прошлого века, развитые страны стали отказываться от использования этой присадки (Россия приняла закон в 2002 г.). Однако свинец продолжает быть загрязняющим веществом антропогенного происхождения, поскольку применяется в других отраслях хозяйственной деятельности. Симптомы острого отравления свинцом вы не пропустите – это колики, острое поражение почек, гемолиз. А вот хроническое отравление небольшими дозами, иногда даже дозами ниже ПДК, можно принять за стресс или симптомы других заболеваний – головные боли, бессонница, анемия, проблемы с репродуктивной функцией и прочее. Поэтому исследования механизмов воздействия свинца на живые организмы весьма актуальны. В статье ученые из Петрозаводска cделали обзор литературных данных о влиянии свинца на растения, животных и человека. Несомненно, эта тема интересна не только для специалистов-биологов, но и для гораздо большего круга людей.
Авторы констатируют также, что растения способны накапливать свинец в различных органах в больших концентрациях. Так, вблизи промышленных зон зафиксировано превышение концентрации свинца в тканях растений (не уточняется в каких именно) в 500 раз по отношению к фоновым условиям. Приводится пример с растениями вблизи автомагистралей, где зафиксировано превышение в 5-200 раз. Поскольку данные про автомагистрали 1989 года, хотелось бы знать, повлиял ли запрет на использование тетраэтилсвинца в топливе на эту ситуацию, каковы оценки по содержанию свинца на сегодняшний день? Известно, что постепенно концентрация свинца в (по крайней мере некоторых) органах растений может снижаться при уменьшении его содержания в среде, но каковы сроки и механизмы этого процесса у растений тоже остается за рамками данного обзора.
В присутствии свинца в клетках возрастает количество активных форм кислорода, повреждающие свойства которого хорошо известны. Механизм взаимодействия ионов свинца с биомолекулами, приводящий к этим последствиям, к сожалению, в тексте статьи не прописан. Присутствие свинца значительно снижает активность довольно большого числа ферментов, задействованных в фундаментальных обменных процессах: фотосинтезе, гликолизе, фосфорилировании и др. В данном случае отрицательный эффект свинца на активность ферментов во многом связан с взаимодействием ионов металла с SH-группами белков, в результате чего белки инактивируются. Также свинец способен связываться непосредственно с ДНК, препятствуя таким образом ее нормальной работе.
В результате повреждающего действия свинца на физиологические и биохимические процессы у животных развиваются: анемия, сердечно-сосудистые заболевания, нейродегенеративные симптомы, снижение иммунитета, нарушение дыхания и пищеварения, потеря аппетита и массы тела, и другое.