Чистая вода

Итак, чем опасен свинец? 

Свинец (Pb) является одним из весьма распространенных в окружающей среде токсичных элементов, поэтому его воздействие на организм человека изучено достаточно подробно.

Свинец незаменим во многих отраслях промышленности (об этом писалось ранее).

Хронические отравления наблюдаются при вдыхании воздуха с высоким содержанием свинца (например, выхлопные газы), а также при поступлении с пищей и питьевой водой небольших количеств свинца в течение длительного времени.

При хронических отравлениях отмечается:

1. общая слабость,
2. бледность кожи,
3. боли в животе,
4. "свинцовая кайма" по краям десен,
5. анемия,
6. нарушение функции почек.

Отмечены также снижение умственных способностей, агрессивное поведение и другие симптомы. Установлено, что хроническая интоксикация наступает при потреблении 1-8 мг свинца в сутки.

Свинец, подобно ртути, обладает накапливающимися свойствами. Поглощенный свинец содержится в крови и других жидкостях организма, накапливается в костях в виде нерастворимых фосфатов. Свинец, отложившийся в костях в виде нерастворимого соединения, не оказывает непосредственного ядовитого действия. Однако под влиянием определенных условий запасы его в костях становятся мобильными, свинец переходит в кровь и может вызвать отравление даже в острой форме. К факторам, способствующим мобилизации свинца, относятся повышенная кислотность, недостаток кальция в пище, злоупотребление спиртными напитками. 

По факту, многие из нас являются носителями свинца и только правильное функционирование организма, сбалансированное питание препятствуют отравлениям.

Выделение свинца из организма происходит через пищеварительный тракт и почки, причем повышенное содержание свинца в моче (более 0,05 мг/л) служит одним из показателей отравления свинцом. Установлено выделение свинца и с женским молоком.

Исследованиями, проведенными в США, доказано, что в значительной степени риску свинцового отравления подвержены дети, особенно младшего возраста. Это объясняется тем, что детский организм сорбирует до 40% поглощенного с пищей свинца, в то время как организм взрослого человека - всего от 5 до 10%.

Каким образом свинец попадает в организм человека?

Например, в консервированных в металлической таре плодоовощных продуктах содержание свинца может увеличиваться в 10 раз по сравнению с естественным уровнем. Это связано с тем, что в процессе создания банок используется припой для паяния, содержащий микродозы свинца.

Свинец очень долго не выходит из пищевых цепей, однажды в них попав. Так, хотя на сегодня антидетонаторы к топливу на основе свинца используется реже, раньше на протяжении десятилетий использовались только они. Так что заражение свинцом произошло в полной мере и надёжно. И те тонны свинца до сих пор мигрируют в пищевых цепях, естественно, попадая к человеку.

Соответственно, ни в коем случае нельзя есть грибы, плоды, ягоды, которые растут на деревьях вдоль дорог, поскольку именно они забирают на себя максимум свинца из выхлопных газов.

Интересно, что, как и ртуть, содержание свинца от растения к хищнику увеличивается в десятки раз. Так что человек получает свою дозу регулярно и в больших количествах. Хотя, например, в Дании тетраэтилсвинец как антидетонатор запрещён, и содержание свинца в овощах и плодах упало в 2-3 раза. В общем, всё относительно.

Нельзя хранить и приготавливать пищу в декоративной фарфоровой или керамической посуде (т. е. в посуде, предназначенной для украшения, но не для пищи), поскольку очень часто глазурь, особенно желтого и красного цветов, содержит соли свинца и кадмия, которые легко переходят в пищу.

Мощным источником попадания свинца в организм человека является и питьевая вода. В настоящее время в качестве гигиенического норматива утверждена предельно допустимая концентрация (ПДК) свинца в питьевой воде на уровне 0,03 мг/л. А в воде свинец появляется, когда дождь смывает выхлопные газы и промышленные выбросы с дорог и деревьев.

Интересное явление, связанное со свинцом - в США, например, запрещена охота с помощью свинцовых дробин. Используются только стальные. Почему? Потому что водоплавающие птицы - лебеди, утки и т.д. - едят дробины со дна реки. Птицам необходимо есть камни, стекло и прочие мелкие твёрдые предметы для улучшения пищеварения. Заодно водоплавающие птицы подбирают свинцовую дробь.

Следствие? Сильное отравление птиц свинцом. На Украине, насколько я знаю, до сих пор используется и свинцовая дробь, особенно самодельная. Так что, поедая дикую утку, нужно быть весьма осторожным и следить за своим состоянием - мало ли что эта утка ела перед смертью.

Ах да, металлургическая промышленность. Совсем о ней забыли. А она - один из лидеров по снабжению свинцом окружающей среды. Всё из-за того, что свинец часто встречается как компонент руд, и плавится, а затем и кипит, при достаточно низких температурах, когда основной металл ещё и не думал плавиться. От неё не отстаёт лако-красочная промышленность, где свинец используется как компонент антикоррозионных лаков и красок.

Отравление организма свинцом называется "сатурнизм".

Итак, попугали и хватит. Переходим к практике.

Каков механизм воздействия свинца на человека? Почему в костях он безопасен, а в крови опасен?

Дело вот в чём. Свинец попадает в желудок (с водой, пищей). Свинец благодаря своему строению блокирует действие ферментов, которые отвечают за пищеварение. Соответственно, пищеварение ухудшается. Подавляется моторная деятельность кишечника - массы не перемещаются (запор). Интересно отметить, что один из основных путей перехода свинца далее - с помощью кальцийсвязывающего белка. А о кальции уже писалось выше... Возможно, это связано?

Далее свинец попадает в кровь (из воздуха, пищи, воды). В крови первая мишень - эритроциты. Свинец принимается за железо - и гемоглобин эритроцитов ухудшает свои способности связывать кислород. Один из признаков свинцового отравления - кислородное голодание, анемия.

Далее кровь разносит свинец по организму. Большая часть свинца, как уже говорилось, накапливается в костях. Кстати, при рентгенографии места накопления выглядят весьма специфически.

Ткани и клетки организма страдают в различной степени. Так, печень может отреагировать гепатитом. Жировая ткань связывает свинец и так же, как и кости, накапливает его. Мышечная ткань, которая использует кальций для своей работы, может сбоить, возникают микросудороги.

Но не это самое опасное. Свинец повреждает нервные клетки. Нервная клетка человека состоит из коротких и длинных отростков. Короткие отростки принимают нервные импульсы, а длинные передают. Длинные отростки нервных клеток находятся вдали от цента и могли бы испытывать недостаток питательных веществ. Но на самом деле они покрыты специальными клетками, задача которых - кормить длинный отросток нервной клетки. Кому интересно - это называется миелиновая оболочка.

Вот по этим вот вспомогательным клеткам и приходится основной удар свинца. Свинец блокирует деятельность этих клеток (замещает собой кальций и магний в процессах обмена веществ клетки и процессах размножения клетки), миелиновая оболочка исчезает. Соответственно, нервная клетка, во-первых, страдает от недостатка питания и быстрее отмирает, а, во-вторых, медленнее проводится нервный импульс. Кроме того, нарушается сама проводимость нервного импульса за счёт сбоев в работе ионных насосов.

Соответственно, возникают сильные судороги, повышается раздражжительность, проявляется заторможенность и сонливость, в крайних случаях - кома. Нарушается сообразительность.

И, как уже говорилось, всё это может наступить внезапно - свинец, накопившийся в костях, при определённых условиях (недостаток кальция, стресс, нагрузки) может резко высвободиться. Следствие - острое отравление свинцом, сатурнизм.

Как вы считаете, каково лечение при отравлении свинцом?

Да, это комплексные соединения, которые содержат кальций. Эти соединения связывают свинец в крови и выводят его из организма.

Профилактика? Правильное питание с достаточным количеством легко усвояемого кальция. Чтобы свинцу, так сказать, не за что было зацепиться.

Как оказалось, бороться с этим намного проще, чем изучать механизм воздействия.

Как очистить воду от свинца? Те же приёмы, что и при работе со ртутью и стронцием.

Предыдущая статья про свинец "Свинец, зачем он нужен?".

Статья по теме: "Чем вреден хлор в воде?".

 Содержание блога.

Отвлечёмся ненадолго от темы "Тяжёлые металлы" и посмотрим на более насущную проблему - хлор в водопроводной воде (продолжая тему "Загрязнения в воде").

Проблема ли это? Чем вреден хлор? Как с этим бороться?

Итак, попорядку.

В городском водопроводе воду чаще всего берут из рек, иногда подмешивают скважинную воду. Те, кто видел Днепр, поймут, с чем приходится сталкиваться городским водоканалам. Те же тяжёлые металлы, нефтепродукты, удобрения, пестициды - всё это смывается в реку.

Но не это самая заметная проблема. Самая заметная проблема - кишечные инфекции. В воде живут возбудители, например, холеры. Весьма неприятное, судя по описаниям, заболевание. Но кроме болезнетворных микроорганизмов в воде есть и самые обычные бактерии, которые не вредят человеку целенаправленно. Но могут вызвать не самые приятные воспоминания - понос и всё что с этим связано.

Предположим, человек гулял по берегу Днепра и напился воды прямо из речки. Что произойдёт? В желудок попадает вода с микроорганизмами.

Как известно из школьного курса анатомии, в желудке человека очень кислая среда, можно сказать, соляная кислота. Соответственно, бактерии, которые попали в желудок, растворяются под воздействием соляной кислоты.

Однако, это лишь в идеале. На самом деле кислотность желудка, достаточная для переваривания бактерий, почти никогда не достигается. Иногда это связано с обменом веществ, иногда с тем, что человек выпил слишком много воды и разбавил кислоту в желудке, иногда с тем, что в желудке много пищи.

Вот как раз последний случай идеален для бактерий. До этого им приходилось жить в бедной с точки зрения еды среде. Да и однообразной тоже. А тут - тепло, куча еды... Бактерии начинают развиваться в огромном количестве. При развитии бактерии выделяют продукты жизнедеятельности. Эти продукты в большинстве случаев токсичны для организма. Чтобы избежать сильного отравления, тело реагирует единственным возможным способом: понос.

Итак, если воду не обеззараживать перед подачей в городской водопровод, то почти все жители города сидели бы в туалетах.

Для того, чтобы убить бактерии в воде, используются различные вещества. Это хлор, фтор, озон и другие. Они все отличаются тем, что являются активными, взаимодействуют с органическими веществами и повреждают оболочки бактерий. Бактерии гибнут.

На территории Украины для обеззараживания воды чаще всего используют хлор. Почему? Потому что его можно получить в больших количествах за малые деньги. Плюс потому, что он обладает своими отравляющими действиями не только во время обработки воды. Это важно, потому что иначе трубы водопровода уже заросли бы непролазными джунглями из водорослей. А так там только сантиметровый слой слизи.

Итак, хлорирование воды пока что незаменимо (и экономически, и по эффективности). Вреден ли хлор из воды для человека?

Во-первых, разберёмся, как он действует вообще. Хлор, если он газ, растворяется в воде, содержащейся в слизистых оболочках глаз, дыхательных путей. При растворении образуется соляная кислота. Соляная кислота разъедает слизистые оболочки. Это наиболее опасно для лёгких, так как уменьшается их активная поверхность, и человек задыхается. Кроме всего прочего, это ещё и больно.

Другой продукт взаимодействия хлора с водой слизистых оболочек - атомарный кислород, который, собственно, и является единственным действующим веществом при хлорировании воды. Атомарный кислород очень активен и разрушает не только слизистые оболочки, но и другие вещества - белки, жиры, углеводы.

Соответственно, когда хлорированная вода попадает на кожу, то кожу сушит: жировой защитный слой повреждён. То же происходит с волосами. Не самое опасное, что может быть, но неприятно.

Далее, страдают слизистые оболочки глаз. Есть большая вероятность того, что частые проблемы с глазами в достаточной степени обеспечены хлором в воде. Это уже достаточно серьёзно, тем более что влияние хлора и атомарного кислорода в этом случае непрогнозируемо.

Потом, хлор испаряется из воды. И когда вы находитесь вблизи ванной с горячей водой (в горячей воде испарение интенсивнее), то, по сути, дышите хлором. То есть, страдают лёгкие. Это тоже плохо. Так, это может вызывать неконтролируемый рост клеток, то есть опухоль. Почему возникает неконтролируемый рост клеток в этом случае? Возможно, потому, что организм пытается создать защитный слой достаточной толщины. Но происходит сбой в программе.

И, наконец, хлорированная вода пьётся. Если бы дело было только в хлоре, то это было бы наименее страшным из воздействий хлорированной воды на организм. Ну образуется соляная кислота - так ведь её в желудке и так полно. Атомарный кислород? А в желудке - остатки пищи. Только переваривание улучшается.

Но дело не только в хлоре. Хлор в воде взаимодействует с органическими веществами, которые в ней находятся в огромных количествах. Образуются намного более опасные, чем хлор, соединения. Особенно сильно эти хлорорганические соединения образуются при кипячении воды (при повышенной температуре подобные реакции ускоряются).

Как вы считаете, в чём вред хлорорганических соединений?

Подсказка: большинство пестицидов, гербицидов и т.д. - хлорорганические соединения.

Ответ: эти соединения более активные, чем обычные органические вещества. Они искажают процессы обмена веществ. Результат: клетки организма гибнут.

Итак, перечислены четыре опасности от хлорированной воды. Насколько они опасны?

С точки зрения государства - ничуть не опасны. В воде содержание хлора может достигать 0,5 мг/л (его предельно допустимая концентрация). Что такое предельно допустимая концентрация? Это такое содержание вещества, которое давали мышкам, и у них не проявлялись признаки отравления ни на протяжении их жизни, ни на протяжении жизни их потомков.

Так что, с этой точки зрения, хлор в воде вполне безопасен.

Но с другой стороны, мышки - это не совсем то же самое, что и люди.

На мой взгляд, лучше не испытывать того подавления, которое можно избежать. И так сапрессоров хватает.

Как избежать воздействия хлорированной воды? Очистить воду от хлора. Оптимальный вариант - активированный уголь (серия про активированный уголь была раньше).

Вкратце: вода проходит через активированный уголь, его активированность постепенно уменьшается, так как он забивается хлором. Этот период называется ресурс. Обычно его пишут на картриджах с активированным углём (например, ресурс 5000 литров). Если ресурс не написан, лучше этот картридж не покупать. Во избежание, так сказать. На всякий случай.

Картриджи с активированным углём используются в картриджных фильтрах. Это могут быть как и питьевые системы, так и картриджи на всю квартиру. Зависит от желания и финансов. Кстати, про то, как совместить желания и финансы в вопросах водоочистки, тоже была статья ранее.

Итак, вроде бы всё. Если нет, задавайте вопросы.

Предыдущая статья цикла: "Свинец - с чем его едят?"

Предыдущая статья цикла "Очистка воды": "Как удалить ртуть из воды".

Содержание блога.

Следующее, что есть в воде из того, чего лучше бы там не было, это свинец.

Свинец - очень тяжёлый и пластичный материал. Например, в древности его использовали для создания печатей, ведь чтобы получить на свинце какое-нибудь изображение или надпись, не нужно было прибегать к чекану, достаточно простого тиснения. Отсюда – свинцовые печати старины. И в наше время принято товарные вагоны, сейфы, складские помещения опечатывать свинцовой пломбой. Кстати, само слово «пломба» (а их сейчас делают из разных материалов) произошло, видимо, от латинского названия свинца plumbum; по-французски название элемента – plomb.

Столь примитивное использование пластичности свинца, как получение на нем оттисков, для современной техники кажется анахронизмом. Тем не менее отпечатки на свинце иногда незаменимы и в наше время.

Некоторые соединения свинца защищают металл от коррозии не в условиях агрессивных сред, а просто на воздухе. Эти соединения вводят в состав лакокрасочных покрытий. Свинцовые белила – это затертая на олифе основная углекислая соль свинца 2PbCO₃ · Pb(OH)₂. Хорошая кроющая

способность, прочность и долговечность образуемой пленки, устойчивость к действию воздуха и света – вот главные достоинства свинцовых белил. Но есть и антидостоинства: высокая чувствительность к сероводороду, и главное – токсичность. Именно из-за нее свинцовые белила применяют сейчас только для наружной окраски судов и металлоконструкций.

В состав масляных красок входят и другие соединения свинца. Долгое время в качестве желтого пигмента использовали глет PbO, но с появлением на рынке свинцового крона PbCrO₄ глет утратил свое значение. Однако это не помешало ему

 остаться одним из лучших сиккативов (ускорителей высыхания масел).

Самый популярный и массовый пигмент на свинцовой основе – сурик Pb₃O₄. Этой

 замечательной краской ярко-красного цвета красят, в частности, подводные части кораблей.

Свинец был одним из первых металлов, переведенных в состояние сверхпроводимости. Сверхпроводимость - это состояние проводника, когда электрический импульс может перемещаться по замкнутому проводнику бесконечно, поскольку отсутствует сопротивление материала (из-за очень низкой температуры, недалеко от абсолютного нуля). Например: небольшой магнитик висел без какой-либо опоры над свинцовой пластинкой, находившейся в среде жидкого гелия, т.е. при температуре 4,2°K, то есть, в состоянии сверхпроводимости.

Известно, что при изменении магнитного поля в любом проводнике возникают вихревые токи (токи Фуко). В обычных условиях они быстро гасятся сопротивлением. Но, если сопротивления нет (сверхпроводимость!), эти токи не затухают и, естественно, сохраняется созданное ими магнитное поле. Магнитик над свинцовой пластинкой имел, разумеется, свое поле и, падая на нее, возбуждал магнитное поле от самой пластинки, направленное навстречу полю магнита, и оно отталкивало магнит. Значит, задача сводилась к тому, чтобы подобрать магнитик такой массы, чтобы его могла удержать на почтительном расстоянии эта сила отталкивания.

Достаточно часто свинец используется для брьбы с детонацией в двигателях. Процесс детонации сродни процессу горения, но скорость его слишком велика... В двигателях внутреннего сгорания он возникает из-за распада молекул еще не сгоревших углеводородов под влиянием растущих давления и температуры.

Самый распространенный антидетонатор – тетраэтилсвинец (ТЭС) Pb(С₂ Н₅)₄ –

бесцветная ядовитая жидкость. Действие ее (и других металлоорганических антидетонаторов) объясняется тем, что при температуре выше 200°C происходит распад молекул вещества-антидетонатора. Образуются активные свободные радикалы, которые, реагируя прежде всего с перекисями, уменьшают их концентрацию. Роль металла, образующегося при полном распаде тетраэтилсвинца, сводится к дезактивации активных частиц – продуктов взрывного распада тех же перекисей.

Из-за того, что подобные свинцовые добавки чрезвычайно токсичны, сейчас используются добавки на основе других металлов - железа, марганца. 

В древности при строительстве зданий или оборонительных сооружений камни нередко скрепляли расплавленным свинцом. В селении Старый Крым и сейчас сохранились руины так называемой свинцовой мечети, сооруженной в XIV столетии. Такое название здание получило оттого, что зазоры в каменной кладке залиты свинцом.

В древности (в Древнем Риме, Санкт-Петербурге и других городах) из свинца делали водопровод.

Что общего во всех приведённых примерах? То, что свинец в конце концов попадает в воду. А оттуда - в организм человека.

Чем опасен свинец?

Об этом - следующая статья "Чем опасен свинец?".

Основной источник: http://n-t.ru/ri/ps/pb082.htm 

 Предыдущая статья: "Стронций: за и против".

Содержание блога.