Як впливають важкі метали на здоров`я українців

Які ж хімічні сполуки найнебезпечніші сьогодні?.. Які хімічні забруднювачі виявляються і в яких кількостях найчастіше присутні в біосфері?..

У Івана Єфремова є оповідання «Озеро гірських духів». У ньому письменник образно передав відчуття людини, яка вперше потрапила до місцевості, де природні аномалії зумовили виділення в повітря підступної ртутної пари. Можливо, читач, знайомий із цим оповіданням, згадає, наскільки вигадливо в описаному автором прозорому ртутному тумані змінюється реальність та сприйняття людей, на яких вплинув меркурій (традиційна назва цього металу). Нагадаю ще один відомий твір іншого автора — Льюїса Керролла — знайому всім нам із дитинства казку «Аліса в Країні чудес». У розділі «Божевільне чаювання» автор зауважує, що в поведінці Болванщика (капелюшного майстра) і в його словах «…немов не було смислу, хоч кожне слово окремо й було зрозуміле». У коментарях до згаданої книжки М.Гарднер, посилаючись на широковідому англійську приказку «божевільний, як капелюшник», пояснює її походження: в минулому виготовлювачі капелюхів, котрі застосовували для обробки фетру ртуть, справді божеволіли. А уявіть собі, читачу, якщо під впливом токсичного металу в ареалі, який природа нагородила надлишком його вмісту, перебуває безліч жителів — дорослих і дітей…

Біогеохімічні аномалії та ендемічні захворювання

Нині дедалі більше накопичується даних про роль окремих мікроелементів у живих організмах. Біохіміки і токсикологи України продовжують сьогодні працювати над проблемою порівняльного вивчення елементарного складу живої речовини на основі геохімічних процесів. Доведено: мінеральні елементи, що входять до складу живих організмів, черпаються з грунту, кожний грам якого містить усі елементи періодичної системи Менделєєва. Зі 105 елементів цієї системи 82 входять до складу живих організмів. За кількісною ознакою хімічний елементарний склад живої матерії поділяється на три групи — макроелементи, мікроелементи та ультрамікроелементи. До макроелементів належить 11 елементів, до мікроелементів — 39, до ультрамікроелементів — 32. Концентрація перших в організмі становить від десятих часток відсотка до десятків відсотків, мікроелементів — від тисячних до стотисячних часток відсотка та ультрамікроелементів — мільйонні частки і менше. Серед мікроелементів біологічно цінними є хром, марганець, залізо, кобальт, нікель, мідь, цинк, молібден, кадмій, а серед ультрамікроелементів — ртуть, талій, вісмут. Більшість із названих елементів є металами, до того ж важкими, що мають високу біологічну активність. Поділ металів на важкі та легкі базується на показниках їхньої густини, що виражається в г/см3: густини легких металів до 5 г/см3, важких — понад 5 г/см3.

У ряді публікацій на сторінках періодичних видань, присвячених впливу шкідливих хімічних речовин на людину і середовище її проживання, тільки мимохідь торкалися проблеми так званих біогеохімічних провінцій. Водночас наші багаторічні спостереження, дані інших токсикологів і гігієністів показують, що екологічна ситуація в зазначених і суміжних із ними територіях сьогодні різко погіршується через забруднення біосфери техногенними хімічними речовинами. У своїй сукупності геохімічні аномалії та техногенні впливи чинників хімічної природи на середовище проживання людини та її здоров’я зумовлюють у цих регіонах високу захворюваність населення.

В.Вернадським уперше був установлений безпосередній зв’язок між складом земної кори, вмістом елементів у живих організмах та їхнім впливом на зростання, розвиток і фізіологічний стан останніх.

Сьогодні така залежність установлена для таких металів, як залізо, мідь, цинк, хром, марганець, кобальт, молібден, нікель, ванадій, селен, що дістали назву біометалів. Поруч із цими життєво важливими елементами в органах, тканинах і рідинах організму виявляються й інші метали, які, потрапляючи з їжею, повітрям і водою, затримуються в організмі.

Отже, правомірно посилатися на дані про розвиток ендемічних захворювань у так званих біогеохімічних провінціях, багатих чи бідних на ті або інші метали в навколишньому середовищі. При цьому слід зауважити, що проблемою цих захворювань медики нині займаються недостатньо. Тим часом уже відомо понад 20 ендемічних захворювань, пов’язаних із певними районами, де спостерігається надлишок або нестача мікроелементів (літій, берилій, бор, фтор, натрій, магній, алюміній, кремній, фосфор, сірка, хлор, кальцій, марганець, залізо, кобальт, мідь, цинк, селен, молібден, йод тощо). Звичайно, населення таких місцевостей разом із їжею, водою і повітрям (пил, газоподібні речовини) вживає надміру (або недостатньо) мікроелементів, що позначається на їхньому вмісті в організмі з відхиленням у той чи інший бік від звичайного середнього рівня, тобто від норми. Це, природно, може відбитися на стані здоров’я людей. Такі біогеохімічні аномалії іноді займають величезні території, і великий контингент жителів цих регіонів нерідко потерпає від так званих мікроелементів. Встановлено, що тайгово-лісові зони зазвичай бідні на мідь та кобальт, у грунтах лісостепів, степів і напівпустелі бракує міді, у дерново-підзолистих і сірих лісових грунтах — молібдену. Це «негативні аномалії». Проте в природі зустрічаються і «позитивні аномалії», коли у верхніх шарах земної поверхні виявляється значна кількість деяких металів. Так, великий вміст ртуті знайшли у вулканічних породах і особливо в місцях залягання ртутних порід. В окремих регіонах відкриті аномалії з високим вмістом марганцю, сурми, арсену та інших металів. Гігієністами й токсикологами Інституту медицини праці АМН України спільно з фахівцями ДГП «Західукргеологія», лікарями Львівської обласної санітарно-епідеміологічної станції та Львівської ветеринарної академії досліджувався вплив підвищеного вмісту хімічних речовин у зовнішньому середовищі на стан здоров’я дітей одного з геохімічних районів Західної України. Вивчався розподіл цих речовин, зокрема металів, у грунтах населених пунктів Львівської області, де була виявлена підвищена захворюваність дітей на гіпоплазію, аналізувався характер накопичення цих елементів у продуктах харчування і біологічних середовищах (волоссі, зубах, крові, м’язах, кістках). Встановлено, що гірничодобувне виробництво сприяло утворенню на території Львівського вугільного басейну складної геохімічної системи, у межах якої водночас існують два різноспрямовані процеси: накопичення металів у грунтах та їхній винос. Зокрема такі елементи, як свинець, мідь, молібден, цинк, берилій, барій, ванадій утворюють у грунті чітко локалізовану комплексну аномалію, у межах якої розташована значна територія басейну. Набуті дані свідчать про високий ступінь забруднення токсичними металами геологічного середовища Червоноградської промислової зони, що не могло не позначитися на здоров’ї населення. Як видно з цих прикладів, на стику геохімії, географії та біології сьогодні формується новий науковий напрям — геохімічна екологія.

Техногенні метали — глобальні забруднювачі середовища

Наші багаторічні дослідження показують, що такі токсичні елементи, як свинець, ртуть, кадмій та інші важкі метали по ланцюгу «вода — рослина — їжа» надходять в організм людини в збільшених кількостях. Це стосується й атмосферного повітря, і повітря робочої зони. Повсякденне використання автомашин, які забруднюють повітря свинцем, викиди підприємств з виробництва свинцевих і кадмійнікелевих акумуляторів, виробництв, пов’язаних з одержанням чистих металів із природних руд, зокрема ртуті, марганцю, міді, кадмію, викиди металургійних заводів і теплоелектростанцій — все це джерела шкідливих техногенних впливів на людину і середовище її проживання.

Про це йдеться і в засобах масової інформації, і у виступах учених, і в закликах широкої громадськості, і в численній науковій та науково-популярній літературі. Тут надзвичайно важливо виділити пріоритети.

Які ж хімічні сполуки найнебезпечніші сьогодні? Які хімічні забруднювачі виявляються і в яких кількостях найчастіше присутні в біосфері? Відомі дані Баттелевського інституту про «внесок» окремих шкідливих речовин у забруднення навколишнього середовища. Як уже зазначалося, провідне місце серед них посідають важкі метали. Повний їхній список і дані про небезпеку, ступінь токсичності, а також заходи попередження інтоксикацій подані в нашій монографії «Тяжелые металлы как загрязнители внешней среды», до якої може звернутися зацікавлений читач. Тут же окремо зазначимо, що найпоширеніші в біосфері, а також найчастіше зустрічаються в промисловому виробництві в різних галузях такі метали, як свинець, ртуть, кадмій, марганець, хром, мідь, цинк, нікель, кобальт, сурма, олово, вісмут.

Примітно, що в деяких великих американських містах вміст свинцю в атмосфері сьогодні досяг або наближається до небезпечної концентрації. За даними американських дослідників, міське повітря містить у 20 разів більше свинцю, ніж повітря в сільській місцевості, і в 2000 разів більше, ніж над відкритим морем. Припущення про те, що підвищений вміст свинцю, виявлений після чорнобильської аварії в грунтах Полісся, пов’язаний з її наслідками, було аргументоване нами в одній з публікацій разом з академіком В.Шестопаловим та ін. Підставою для цього були дані про розподіл свинцевого забруднення грунтів по областях України. Під час картографування були виділені території, більш забруднені порівняно з фоновими і доаварійними рівнями свинцю в грунті, а також порівняно з іншими регіонами України.

Вплив свинцю на населення і працівників підприємств України має істотну особливість — у регіонах, які постраждали від чорнобильської катастрофи, він може поєднуватися з підвищеним вмістом радіонуклідів. Звідси небезпека комбінованої дії свинцю, а також деяких інших важких металів і радіонуклідів. Ці дані були представлені нами на міжнародному конгресі з медицини навколишнього середовища в Дуйсбурзі (Німеччина).

Становлять інтерес результати наших спостережень щодо впливу свинцю на працівників. На прикладі одного з київських підприємств з виробництва керамічних фарб, які містять свинець, було показано, що комплекс несприятливих виробничих факторів, в якому головним є аерозоль свинцю в поєднанні з іншими металами — кадмієм, кобальтом, марганцем, — викликав y працівників функціональні порушення центральної нервової системи, гематологічні, a також біохімічні порушення. Виявлені також випадки вираженого сатурнізму (частота понад шість випадків на 100 працівників), виявлений зв’язок між вмістом свинцю в крові та волоссі, a також зв’язок між концентрацією металів у сечі та волоссі (коефіцієнт кореляції 0,65 і 0,37 відповідно). Що стосується дітей дошкільного віку, які проживають поблизу промислової зони, то в них на тлі накопичення свинцю в біосубстратах (не тільки у волоссі, а й у молочних зубах) були виявлені зміни порфіринового обміну, зниження психофізіологічних показників порівняно з дітьми контрольної групи, які проживають поза промисловим районом. На основі набутих даних з використанням кореляційно-регресійного аналізу було доведено, що накопичення свинцю в організмі дітей істотно впливає на функціональний стан центральної нервової системи і, відповідно, позначається на їхній розумовій діяльності, здатності до навчання. Ці дані узгоджуються c висновком американських дослідників і експертів ВООЗ про помітне зниження під впливом свинцю розумового розвитку дітей, на яких він впливав навіть у малих дозах.

У гігієнічних, експериментальних і клінічних дослідженнях з проблеми ртутної небезпеки, які проводяться в Інституті медицини праці АМНУ, особлива увага приділялася впливу малих концентрацій ртуті та її сполук на дітей. Ці дослідження засвідчили, що здоров’я дітей, котрі проживають у зоні з підвищеним вмістом ртуті поблизу підприємств, що викидають у повітря цей метал, характеризується проявами мікромеркуріалізму — ознак хронічного впливу на організм малих концентрацій ртуті. Виявлений відносно високий вміст її в атмосферному повітрі, грунті, а також у приміщеннях шкіл. Найвищі концентрації металу були виявлені у волоссі і сечі школярів молодшого віку. Примітно, що рівень захворюваності дітей, які проживали поблизу ртутного комбінату, був вищий, ніж y дітей у контрольній групі. На тлі характерних для дії малих концентрацій ртуті нейровегетативних зрушень у них переважали захворювання стравоходу і гепатобіліарної системи. Аналізуючи стан здоров’я обстежених від періоду їхнього народження, педіатри констатували, що в контрольній групі відсоток доношених дітей був вищим, ніж у тій, де були жителі забруднених ртуттю районів. Порівнюючи антропометричні показники фізичного розвитку в рамках різних вікових і статевих груп, удалося встановити також, що маса тіла дівчаток і зріст хлопчиків в обстеженій групі виявилися меншими, ніж у контрольній. Загальна захворюваність дітей, які проживають на території, забрудненій ртуттю, і показники так званої хворобливості були вищими, що може свідчити про порушення імунологічної реактивності.

Найнебезпечнішими є техногенні хімічні впливи на контингенти населення, які належать до так званих груп підвищеного ризику. Це насамперед діти, вагітні та жінки, які годують немовлят, люди похилого віку, а також ті, хто страждає на хронічні захворювання.

Подібно до того, як препарати, призначені для лікування людини, у разі їхнього неправильного застосування можуть стати отрутою, так і хімічні сполуки, застосування яких значною мірою визначає сучасний науково-технічний прогрес, можуть також виявитися отрутою внаслідок порушення вимог під час їхнього використання. Отже, немає отруйних речовин, а є отрутні їхні кількості. Низька культура проведення робіт із застосуванням хімічних речовин, недотримання гранично допустимих їх концентрацій в об’єктах зовнішнього середовища, ігнорування встановлених норм і правил, неправильне зберігання і транспортування, дефіцит індивідуальних засобів захисту — все це на практиці може призвести до згубних наслідків. Зіштовхуючись із новими хімічними сполуками, які впроваджуються у виробництво, техніку, повсякденний побут, слід, як на аналітичних вагах, строго зважувати й зіставляти можливі користь і шкоду, звичайно, завжди віддаючи перевагу саме користі.

www.dt.ua