Главная | Обратная связь

Вміст солей важких металів у харчових продуктах і їх вплив на здоров’я

Важкі метали (ртуть, свинець, кадмій, цинк, мідь, миш'як) належать до складу розповсюджених і досить токсичних забруднюючих речовин. Вони широко застосовуються на різноманітних промислових підприємствах, тому, незважаючи на очисні заходи, вміст сполук важких металів у промислових стічних водах досить високий. Великі маси цих сполук потрапляють до океану через атмосферу. Для морських біоценозів найбільш небезпечними є ртуть, свинець і кадмій. Ртуть переноситься в океан із материковим стоком і через атмосферу. При вивітрюванні осадкових і вивержених порід щороку виділяється 3,5 тис. т ртуті. [5, с.81]

У складі атмосферного пилу міститься близько 12 тис т ртуті, причому значна частина - антропогенного походження. Близько половини річного промислового виробництва цього металу (910 тис. т/рік) різними шляхами потрапляє до океану. У районах, забруднених промисловими водами, концентрація їх у розчині та суспензіях сильно підвищується. При цьому деякі бактерії перетворюють хлориди на високотоксичну метилртуть. Зараження морепродуктів неодноразово призводило до ртутного отруєння прибережного населення. На 1977 рік нараховувалось 2800 жертв хвороби Мінамата, причиною якої стали відходи підприємств з виробництва хлорвінілу й ацетилдегіду, на яких у якості каталізатора використовувалась хлориста ртуть. Недостатньо очищені стічні води підприємств потрапляли в затоку Мінамата. [5, с.82]

Свинець - типовий розсіяний елемент, що міститься у всіх компонентах оточуючого середовища: у гірських породах, грунтах, природних водах, атмосфері, живих організмах.

Нарешті, свинець активно розсіюється в оточуючому середовищі в процесі господарської діяльності людини. Це викиди з промисловими та побутовими стоками, з димом і пилом промислових підприємств, із вихлопними газами двигунів внутрішнього згоряння. Міграційний потік свинцю з континенту в океан йде не лише з річковими стоками, але й через атмосферу. З континентальним пилом океан отримує 20-30 т свинцю на рік.

Водні ресурси

Вода - важлива складова нашого існування, найбільш необхідний компонент для всіх форм життя. Без води неможливі будь-які форми життя -вуглеводнева, кремнієва і т.д. Не випадково вчені у пошуках життя на інших планетах сонячної системи стільки зусиль спрямовують на виявлення слідів води.

Незважаючи на свій гранично простий хімічний склад, вода - одна з найбільш загадкових та аномальних речовин на Землі, завдяки чому і можливе існування життя.

Водні ресурси, що формуються у межах України, надзвичайно обмежені. Їх об`єм складає 52 км. куб /рік. Величина водоспоживання в країні наближається до межі ресурсів і досягає 30-36 км. куб/рік. [9, с.65] Майже 80% водопостачання забезпечується поверхневими водами. Сільське населення, в основному, бере воду з колодязів та індивідуальних свердловин, що знаходяться, як правило, в поганому санітарно-гігієнічному стані. В аварійному стані 25 % водогінних та майже стільки ж каналізаційних мереж. Через це за рік стається по 2 аварії на 1 км мережі. В 2000 р. сумарна потужність очисних споруд зменшилась порівняно з попереднім роком на 31 млн. куб.м. А лише тільки у Дніпро щорічно скидається біля 800 000 т різноманітної шкідливої нечисті, що складає майже 3% всього водоспоживання країни. Практично всі відкриті водоймища України містять вірус гепатиту А, яким в країні щорічно хворіють від 30 до 150 тис. чоловік. У південних та східних регіонах у воді водоймищ високий вміст солей, що часто сягає 2900 мг/дм куб.[9, с.68]

Згідно підрахунків Всесвітньої Організації Охорони Здоров'я (ВООЗ) за період з 1985 до 1995 р. р. в оточуюче середовище потрапило стільки ж відходів, скільки за попередні 70 років! У період з 1995 до 2000 - стільки ж! Природньо, що всі джерела поверхневих та грунтових вод без винятку піддаються ризику забруднення. [9, с.71]

Спеціалісти Київського інституту екогігієни та токсикології ім. Л.Медведя свідчать, що у воді, яку ми п'ємо, присутні сотні органічних сполук та важкі метали. Технології, що використовуються для обробки води, мають безумовні мінуси. Так, використання хлору призводить до утворення мутагенних та канцерогенних хлорорганічних сполук. Він, вступаючи в реакцію з розчиненими у воді гуміновими кислотами та іншими сполуками, утворює близько 2 тисяч мутагенів. Використання коагулянту - сульфату алюмінію - збагачує питну воду іонами алюмінію, що мають нейрогенну дію. Панацеєю до недавнього часу вважали підземні води, і даремно. Якість підземних вод погіршується не менш неухильно, ніж поверхневих. Адже використання мінеральних добрив та пестицидів не минуло безслідно, особливо на півдні та сході. Найбільш розповсюдженими забрудненнями у джерелах води є нітрати (до 2 ГДК), феноли (до 16 ГДК) і нафтопродукти (до 10 ГДК), сполуки міді (до 11 ГДК), цинку (до 10 ГДК), марганцю (до 50 ГДК). Метали та їх сполуки проникають у тканини організму та уражують всі внутрішні органи та материнський плід. Їх видалення з організму через кишківник, легені та печінку призводить до порушення діяльності цих органів. За даними ВООЗ вода містить 13 тисяч токсичних елементів, понад 80% всіх захворювань передається через воду.[10, с.183]

Розроблено та затверджено урядом новий український стандарт на питну воду, але термін введення еталону "нової " води розтягнуто на 5 років (до 2005), адже мова йде про шалені видатки на переоснащення мереж водопостачання та служб контролю. Доведеться вивчати воду ще на 18 нових інгредієнтів (феноли, хлорфеноли, нафтопродукти, пестициди, ціаніди, домішки тяжких металів та ін.). Очевидно, що проблема централізованого забезпечення населення якісною питною водою в економічних умовах, що склалися в Україні, не може бути вирішена в найближчому та не дуже, майбутньому.

У цивілізованому світі ця проблема вирішується, в основному, наступним чином: очищена вода з централізованих систем водопостачання використовується для побутових потреб. Як питна, застосовується привізна пляшкова вода.

В Україні часто в ЗМІ пропонується застосовувати індивідуальні системи приготування питної води з водопровідної, які представляють собою багатоступінчасту систему фільтрів з головним елементом - мембраною зворотнього космосу. У цьому випадку з води видаляється все, що вважається шкідливим, і може додаватись щось корисне.

Для об'єктивної оцінки очищеної та підготовленої води, як питної, необхідно розглянути деякі хімічні властивості та структуру води, як мінералу.

У молекулі води розрізняють чотири полюси зарядів, розташованих асиметрично, внаслідок чого вона має помітно виражену полярність. Кожна молекула води є диполем з високим дипольним моментом - 1,87 дебай (дебай - одиниця електричного дипольного моменту молекул). Диполі води у 80 разів послаблюють міжатомні чи міжмолекулярні сили на поверхні зануреної в неї речовини, що і визначає її здатність бути універсальним розчинником. Постійно стикаючись із усілякими речовинами, вода завжди являє собою розчин, часто дуже складного складу. Наявність у молекулі води нескомпенсованих електричних зарядів призводить до групування молекул у "співтовариства" - ассоціати. Вони виникають між ядрами водню одних молекул води та електронними "згущеннями" біля ядер кисню інших. Можливі різні моделі водяної структури. Теоретично зв'язані молекули води утворюють своєрідні рої досить стабільного складу. Ясно, що все різноманіття властивостей води і незвичайність їхнього прояву визначається фізичною природою її атомів, способом їхнього об'єднання в молекулу, а молекул - в ассоціати тієї чи іншої структури. [11, с.144] Своєрідна структура кожної води формується в залежності від її хімічного складу, температури та інших умов.

При очищенні води, з видаленням "шкідливих" хімічних елементів, руйнуються стабільні зв'язки, а асоціати молекул намагаються відновити зруйноване. Зрозуміло, що при потраплянні в організм людини така вода (очищена), пам'ятаючи зруйновану структуру і відновлюючи її, забирає з тканин організму вилучені з неї очищенням молекули (елементи).

У побуті ми легко жонглюємо, термінами "корисні", "шкідливі" чи "токсичні" елементи і т.п. Однак ще в давнину було відомо, що "шкідливість" і "корисність" визначається концентраціями. Напрошується висновок, що, бездумно вживаючи "чисту воду", можна завдати непоправної шкоди і здоровому організмові, порушивши в ньому такий тендітний баланс "корисношкідливості".

У пресі і рекомендаціях фахівців з року в рік кочують одні і ті ж рецепти підготовки водопровідної води для пиття в домашніх умовах: спочатку воду треба відстояти, потім прокип'ятити. Більш неприйнятний рецепт важко вигадати, виходячи з наступних міркувань:

Відстоювати воду (артезіанську чи водопровідну, немає різниці) понад 12 годин просто небезпечно з мікробіологічної точки зору. Навіть короткочасного контакту поверхні води з частками пилу досить, щоб мікроорганізми, принесені з пилом, виявилися у воді й одержали можливість розмножуватися. Через 24 години відстоювання вода стає непридатною до вживання через надлишок мікроорганізмів. Відстоювання води має на меті позбутися нерозчинних у воді часток (не самих, до речі, шкідливих). Видалення розчиненого хлору при відстоюванні відбувається далеко не повністю.

Наступне кип'ятіння водопровідної води ще більш сумнівний метод рятування від хвороботворних мікроорганізмів, оскільки не всі з них гинуть при температурі 100 градусів. Збудник жовтяниці (вірусного гепатиту) гине при 260 градусах. Кип'ятіння може видалити з води солі кальцію і магнію (утворюють накип). Солі заліза підфарбовують стінки посуду, але цілком не видаляються. Не видаляються також кадмій і ртуть, нітрати і пестициди. Ніщо не може бути вилучене з киплячої води, крім хімічно чистого водяного конденсату. При тривалому кип'ятінні концентрація розчинених речовин підвищується. Хлор і його похідні при температурі кипіння вступають у взаємодію з невідомою кількістю органічних речовин, утворюючи канцерогенні тригалометани. [10, с.89] Тривале кип'ятіння ще більш погіршує хімічну обстановку в посудині.

Природно виникає питання: що ж більш шкідливо пити - очищену воду, чи не очищену? Ми впевнені що однозначної відповіді на нього не може бути, але ховати ці проблеми від широкої громадськості не можна. На упакуваннях елітних вод недаремно є напис, що виробник "нічого не додає і нічого не вилучає з води".

На кафедрі генетики Київського національного університету ім. Т.Г. Шевченка розробляються теоретичні основи водяної медицини. Вода - матриця життя, основа обміну речовин. По водневих зв'язках води мігрують протони й електрони макромолекул, що містяться у воді, і низькомолекулярних регуляторів. Вони утворюють єдину систему, яку не можна розділити на компоненти без руйнування її сутності. Це зрозуміло, якщо врахувати, що в організмі будь-які структури утворені за допомогою води. Змінюючи свою структуру, свої фізико-хімічні властивості, вода регулює всі життєві процеси. Основні механізми водяної регуляції життєвих процесів наступні:

1. Іонна сила водяних розчинів визначає заряд біомолекул, їх агрегацію, розпад, багато механізмів біохімічних реакцій.

2. Структура води регулює кількість водневих зв'язків між молекулами, по яких мігрують протони й електрони, що є основою всіх біохімічних реакцій.

3. Мікроелементи води як коферменти входять до складу ферментів і тим самим регулюють їх активність і всі каталітичні реакції

4. Вода крові і лімфи доставляє до клітин і тканин усі необхідні метаболіти і видаляє продукти обміну речовин.

Установлено, що дія ліків на організм визначається станом води, яку п'є пацієнт. Забруднення води утруднює дію ліків і їх необхідно в два - три рази більше, це стосується і засвоюваності вітамінів та інших украй необхідних речовин. У дистильованій воді зі зруйнованою структурою ліки діють не в повну силу через відсутність мікроелементів кальцію, магнію, калію, йоду, фтору, цинку та інших, що необхідні для активізації ферментів, які беруть участь в обміні лікарських сполук, що вводяться.

Як відомо за даними ВООЗ, з водою ми одержуємо до 6-8% добової потреби хімічних речовин. Вода не може замінити їжу як джерело необхідних для організму макро- і мікроелементів. Розчинені у воді речовини знаходяться в неорганічній, мінеральній формі і гірше засвоюються організмом у порівнянні з іонами, що містяться в харчових продуктах у вигляді легко засвоюваних солей органічних кислот. Очевидно, що завдання питної води - не задовольнити потребу організму в хімречовинах, а бути їх гарним розчинником, мати високу проникність, містити необхідні та в оптимальному співвідношенні макро- і мікроелементи для активації ферментів, що беруть участь в обмінних процесах.

Нами встановлено, що вода із саморозвантажних незабруднених родовищ (джерельна) володіє високим енергетичним потенціалом, із глибоких закритих горизонтів - практично не має енергетического поля, водопровідна - поглинає енергію. Це, можливо, пояснює успіхи лозоходців у пошуках води. Дослідники (Федосєєв В.П.) [10, с.159] стикались з фактами більшого антропогенного забруднення глибоких горизонтів у порівнянні з приповерхневими, наприклад, девонський і четвертинний горизонти в Західній Україні, що можна пояснити умовами водообміну. Ясно, що такі факти спростовують дилетантські міркування: чим глибше тим чистіше.

1. Для централізованого водопостачання очищення води повинне вилучати токсичні сполуки, що легко проникають через шкіру (хлорорганіка та ін.), і використовувати таку воду варто тільки для побутових потреб.

2. Для пиття і приготування їжі рекомендувати використання привізної високоякісної природної води.

За рекомендаціями міжнародних і національних незалежних організацій можна скласти приблизну формулу "ідеальної" питної води, яка б виконувала всі необхідні дії в організмі людини, не завдаючи шкоди: Природна, найкраще джерельна, з загальною мінералізацією не більше 500 мг/л. Вміст: Ca - близько 100 мг/л; співвідношення Ca/Mg менш 2/1; Na менше 10 мг/л. Твердість менше 6.0, рН 6.0 - 8.0. Інші макро- і мікрокомпоненти - у відповідності з ГДК по ВООЗ. Практично це формула однієї з найпопулярніших у світі вод "Evіan" - джерельної води, що добувається в Альпах. [11, с.118] Багато українських виробників, розливаючи в пляшки воду з свердловин, глибоких горизонтів, пишуть на етикетках "джерельна", і таким чином, обманюють споживача. "Глибоке очищення на сучасному устаткуванні" також є рекламою для неосвіченого споживача. Використання назв відомих курортів чи лікувальних вод - теж один з методів несумлінної реклами, тому що лікувальні води, як правило, є сильним фармакологічним засобом, неприйнятним для постійного вживання.Питна вода високої якості є в саморозвантажних родовищах тільки на заході України. Зрозуміло, що зони водозбору таких родовищ повинні бути захищені від забруднень на поверхні, наприклад, лісом, розташовуватися в районах з низьким техногенним навантаженням. На нашу думку, такі родовища повинні бути під охороною держави, але не від експлуатації, а від забруднення

2.2. Забруднення геологічного середовища кадмієм

Кадмій є одним з найбільш шкідливих для здоров’я людини хімічних елементів. Усі розчинні у воді та розбавлених кислотах сполуки кадмію отруйні. Частіше за все отруєння відбувається під час вдихання парів окислу кадмію. При цьому спостерігається кашель, головний біль, утруднене дихання, запалення легенів та їх затікання з летальним результатом. Також під впливом парів сполук кадмію виникають злоякісні пухлини, а тривале його надходження в організм людини викликає захворювання нирок та кісток. Кадмій та його сполуки широко застосовуються для виготовлення стержнів ядерних реакторів, хімічних джерел току, фарб, кольорового скла; як стабілізатор пластмас; в гальванотехніці та в автомобільній промисловості.

Середній вміст кадмію в земній корі становить 1,3х10-5 вагових відсотків. Вважається, що формування ареалів акумуляції кадмію в верхній зоні геологічного середовища відбувається біля підприємств, що використовують кадмій при виробництві, вздовж транспортних магістралей та в житлово-промислових агломераціях.

Статистичний аналіз даних гідрогеохімічних досліджень району Зміївської ГРЕС (Зміївський район Харківської області) свідчить про те, що ГРЕС як техногенні об’єкти також можуть являти собою потужне джерело забруднення геологічного середовища, зокрема підземних вод, кадмієм. Можна виділити два шляхи забруднення підземних вод (палеоген-четвертинний водоносного горизонту) кадмієм внаслідок роботи Зміївської ГРЕС. [3, с.48]

Перший шлях. Сполуки кадмію надходять в атмосферу разом із газодимовими викидами станції, осаджуються на поверхні грунтів і потім, в результаті інфільтрації, надходять у водоносний горизонт.

Другий шлях. На площу золовідвалу Зміївської ГРЕС щорічно скидається 20 млн.м3 води після промивання котлів станції, потім ця вода надходить до ставка-освітлювача і після відстою використовується в технологічному циклі. Але частина води фільтрується через основу золовідвалу та, збагатившись сполуками кадмію, надходить в палеоген-четвертинний водоносний горизонт.

За допомогою статистичної обробки гідрогеохімічних даних та математико-картографічного моделювання встановлено, що характер розподілу вмісту кадмію у підземних водах палеоген-четвертинного водоносного горизонту в районі Зміївської ГРЕС має полімодальний характер, а значне підвищення вмісту кадмію у воді спостерігається на ділянках, де водоносний горизонт має погану природну захищеність з поверхні. Перевищення ГДК за кадмієм у підземних водах становить від 2 до 43 разів. [3, с.48]

Атмосферне повітря

Велике значення має вивчення стану здоров’я у зв’язку із різноманітними змінами якості навколишнього середовища, що спричинені подальшим ростом промислового виробництва, посиленим розвитком автотранспорту.

Основним забруднювачем атмосферного повітря в Україні, як і скрізь, є промисловість: вона робить майже вдвічі більше шкідливих викидів, ніж автотранспорт (відповідно 65 і 35 %). [9, с.76]

Серед промислових об`єктів основними забруднювачами атмосферного повітря є підприємства теплоенергетики (близько 29 % усіх шкідливих викидів у атмосферу). Загалом, на рахунок енергетичної, металургійної та вугільної промисловості можна віднести відповідно 33, 25 і 23 % усіх забруднюючих речовин, що викидаються в атмосферу, підприємств хімічної та нафтохімічної промисловості - 2 %. Найбільша частка викидів припадає на Донецько-Придніпровський регіон - 79 % загального обсягу викидів у країні. [9, с.77] Автотранспорт в Україні витрачає великі обсяги палива і є джерелом викидів понад 49 % оксидів вуглецю, близько 30 % вуглеводнів та 20 % окислів азоту загальної кількості викидів цих речовин у атмосферу щорічно. Крім того, автотранспорт є забруднювачем свинцем. У деяких містах викиди автотранспорту становлять від 60 до 90 % загальної кількості викидів (Луцьк, Житомир, Ужгород, Івано-Франковськ, Фастів, Кіровоград, Полтава, Рівне, Тернопіль, Хмельницький, Умань, Чернівці). [11, с.153] Щорічно в атмосферу викидається велика кількість забруднюючих речовин. Разом з тим аналіз динаміки їх надходження за останні роки свідчить про зниження викидів від стаціонарних джерел. Так, за період з 1993 по 1998 рік викиди забруднюючих речовин у атмосферу від стаціонарних джерел зменшилися на 3254,1 тис. т, або на 44,5 %. 1998 року викиди становили 4054,2 тис. т на рік.[11, с.155]