ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО ПРЕДПРИЯТИЙ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Динамику использования воды предприятиями цветной металлургии за последние годы мы вынуждены рассматривать по официальным данным статот — четности 2ТП-водхоз, поскольку в настоящее время других источников нет. Эти данные существенно отличаются от ранее приведенных, но в каком-то смысле пригодны для сравнения. Первоначально рассмотрим статистику за период 1985-1990 гг. табл. 6.1. Далее, видимо, следует привести результаты, опубликованные за период 1991-2002 гг. которые даны в более удобной (расширенной) форме табл. б.2-6.7.
Имеет смысл рассмотреть динамику «воскрешения» отрасли в последние годы, например в 1996-1998 гг., по которым есть интересные данные. Наибольшее влияние производственная деятельность предприятий отрасли оказывает на состояние воздушного бассейна. Доля отрасли в суммарном сбросе загрязненных сточных вод промышленностью Российской Федерации составляет 6,5 %. Предприятия отрасли — источники поступления в окружающую водную и воздушную среду различных канцерогенных веществ, в том числе тяжелых металлов.
В 1996 г. объем промышленного производства в отрасли составил 95 % по отношению к уровню 1995 г. (в 1995 г. к уровню 1994 г. 102 %). Суммарный расход воды на цели водоснабжения равнялся 8494 млн. м3, или 94 % к уровню 1995 г., в том числе в системах оборотного водоснабжения — 7415 млн. м3 (уровень водооборота 90 %). Относительно предыдущего года величины забора свежей воды, объемы ее использования, суммарного водоотведения в по-
|
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДЫ В ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ РСФСР, млн. м3/год
|
ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИЕЙ, млн. м3/год
|
Показатели |
||
|
1991г. |
1992 г. |
|
|
Забрано воды из водных объектов |
1713 |
1737 |
|
В том числе из подземных источников |
533 |
518 |
|
Использовано свежей воды, всего: |
1266 |
J304 |
|
в т. ч. морской |
2 |
2 |
|
пресной |
1264 |
1302 |
|
Использовано пресной воды иа нужды; |
364 |
367 |
|
хозяйственно-питьевые |
867 |
901 |
|
Орошения |
4 |
4 |
|
сельскохозяйственного |
||
|
водоснабжения |
[ |
2 |
|
Сброшено сточных, шахтно-руп личных и коллекторно- |
||
|
дреиажных иод в поверхностные водные объекты, всего: |
1083 |
1175 |
|
в т. ч. нормативно-чистых |
262 |
422 |
|
требующих ОЧИСГКЦ |
821 |
753 |
|
из иих: |
||
|
сброшено без ОЧИСТКИ |
142 |
150 |
|
недостаточно очищенных |
475 |
432 |
|
нормативно-очищенных |
204 |
171 |
|
Расход в системах оборотного и повторно-последовательного |
||
|
водоснабжения |
9535 |
8426 |
|
Суммарный расход на цели водоснабжения |
10801 |
9730 |
|
Мощность очистных сооружений |
1200 |
1076 |
|
в т. ч. перед сбросом в водные объекты |
1134 |
1030 |
|
Таблица 6.3 |
ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ
Показатели
Забрано воды из водных объектов всего: в т. ч, из подземных источников Использовано свежей води, всего: в т. ч. морской пресной
Использовано пресной воды иа нужды: хозяйствелио-питьесые производственные орошения
Сельскохозяйственпого-водоснабжеиия
в т. ч. нормативно-чистых іребуюших очистки из них: сброшено без очистки недостаточно очищеінгьіх иормативно*очнщеиных Расход в системах оборотного и повторно* последовательного водоснабжения Суммарный расход на цели водоснабжения Мопшость очистных сооружений в т. ч. перед сбросом в водные объекты
|
1993 г. |
1994 г. |
Прирост за 1994 г. |
||
|
млн ы^год |
»члн. м*/год |
% |
||
|
1713 |
1535 |
-178 |
-10 |
|
|
498 |
503 |
5 |
1 |
|
|
1264 |
1196 |
-68 |
-5 |
|
|
0,4 |
0,36 |
-0,04 |
-10 |
|
|
1263 |
1196 |
-67 |
-5 |
|
|
338 |
322 |
-16 |
-5 |
|
|
877 |
825 |
-52 |
-6 |
|
|
6 |
7 |
1 |
17 |
|
|
2 |
2 |
0 |
0 |
|
|
оллекторио- ъекты, всего; |
1І16 |
1066 |
-50 |
-А |
|
411 |
381 |
-30 |
-7 |
|
|
852 |
768 |
-84 |
-10 |
|
|
155 |
186 |
31 |
20 |
|
|
383 |
328 |
-55 |
-14 |
|
|
167 |
170 |
3 |
2 |
|
|
8680 |
7884 |
-796 |
-9 |
|
|
9944 |
9080 |
-864 |
-9 |
|
|
1075 |
1047 |
-28 |
-3 |
|
|
1034 |
1004 |
-30 |
-3 |
|
Показатели |
1993 г. |
1994 г. |
Прирост за 1994 г. |
|
|
млн м7год |
млн. м’/год |
% |
||
|
Забрано воды из водных объектов, всего: |
1466 |
1388 |
-78 |
-5 |
|
в т. ч. из подеєшіьіх источников |
492 |
411 |
-81 |
-17 |
|
Использовано свежей воды, всего: |
1156 |
1079 |
-77 |
-7 |
|
в т. ч. морской |
0 |
0 |
— |
— |
|
пресной |
1156 |
1079 |
-77 |
-7 |
|
Использовано пресной воды на нужды: |
||||
|
хозяйствен но-п итьевме |
282 |
258 |
-24 |
-9 |
|
производственные |
828 |
789 |
-39 |
-5 |
|
орошения |
3,3 |
2*2 |
-1,1 |
-33 |
|
сельскохозяйственного водоснабжения |
1,6 |
1,4 |
-0,2 |
-13 |
|
Сброшено сточных, шахтно-рудничных н коллекторно- |
||||
|
дренажных вод в поверхностные водные объекты, всего: |
937 |
874 |
-63 |
-7 |
|
в т. ч. нормативно-чистых |
298 |
291 |
-7 |
-2 |
|
требующих очистки |
639 |
583 |
-56 |
-9 |
|
из них: |
||||
|
сброшено без очистки |
190 |
200 |
10 |
5 |
|
недостаточно очищенных |
339 |
283 |
-56 |
-17 |
|
нормативно-очищенных |
110 |
100 |
-10 |
-9 |
|
Расход в системах оборотного и повторно- |
||||
|
последовательного водоснабжения |
7872 |
7415 |
-457 |
-6 |
|
Суммарный расход на цели водоснабжения |
9028 |
8494 |
-534 |
-6 |
|
Мощность очистных сооружений, всего |
1534 |
935 |
-599 |
-39 |
|
в т. ч. перед сбросом в водные объекты |
1503 |
909 |
-594 |
-40 |
|
Таблица 6,4 ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИЕЙ, млн, м3/год
|
|
ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ 4 * ^ ____________ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИЕЙ, млн. м3/год
|
|
Таблица 6.6 ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИЕЙ, млн. м3/год
|
|
Табл ица 6.7 ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИЕЙ, млн. м3/год
|
|
Таблица 6.8 |
|
ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ____________ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИЕЙ, млн. м!/год
|
верхностные водные объекты сократились на 5; 7 и 7 % соответственно. В структуре отводимых в открытые водоемы сточных вод нормативно-чистые составляют 33,3 % (1991 г. — 24 %, 1995 г. — 32 %), недостаточно очищенные — 32,4 (1991 г. — 44,1995 г. — 36), сброшенные сточные воды без очистки —• 22,9 (1991 г.—13,1,1995 г. — 20,8), нормативно-очищенные —11,4(1991 г. — 18,8, 1995 г. — 11,7 %). Структурный анализ позволяет сделать вывод, что, как и в предыдущем году, при снижении объема отводимых сточных вод предприятиями отрасли их качественный состав не улучшился, а сброс без предварительной очистки нарастает.
Одним из крупнейших источников загрязнения водных объектов в отрасли в 1996 г., как и в прошлые годы, были АО «Норильский комбинат», АО «Комбинат «Североникель» (г. Мончегорск), АО «ГМК «Печенганикель» (г. Никель). Доля этих предприятий в общем сбросе загрязненных сточных вод в отрасли составила 31,3 %, в общем промышленном заірязненном сбросе по Российской Федерации —2 %.
В 1997 г. отмечался значительный рост производства в медной и никель — кобалыговой подотрасли, который был обеспечен в основном за счет резкого увеличения производства металлов предприятиями АО «Норильский комбинат» и АО «Комбинат «Североникель». Объем использования воды предприятиями отрасли в 1997 г. составил 91,15 от уровня 1996 г. (982,9 млн. м5). На высоком уровне остается экономия свежей воды за счет применения оборотных систем — 90 %. Сброс загрязненных сточных вод в 1997 г. снизился до
88,1 % от уровня 1996 г. за счет уменьшения объема сточных вод, сбрасываемых без очистки — с 200 млн. м3 в 1996 г. до 174 в 1997 г.
В 1998 г. продолжался начавшийся в предыдущем году рост производства в алюминиевой (103,4 % к 1997 г.) и медной (102,1 %) подотраслях. На никель — кобальтовой подотрасли после резкого в 1997 г. увеличения (на 20,9 %) производства металлов (за счет АО «Норильский комбинат» и АО «Комбинат «Североникель») вновь отмечался спад до 96,2 % к 1997 г. Такая же тенденция характерна и для свинцово-цинковой подотрасли (111,6 и 96,4 %).
К числу крупнейших заірязнителей поверхностных водных объектов относятся АО «Норильский комбинат» (в 1998 г. — 25,6 % общего отраслевого сброса загрязненных сточных вся, в 1997 г.— 22,1 %).
Основные предприятия АО «Норильский никель» расположены в экологически неблагополучных районах Приполярья — на Кольском полуострове (Мурманская область) и на Таймыре (Красноярский край). За счет осуществления на предприятиях комплекса водоохранных мероприятий в сточных водах постепенно снижается содержание никеля, меди и кобальта. В 1998 г. относительно 1997 г. удельный сброс загрязненных сточных вод уменьшился иа 12 %. Но, несмотря на принимаемые меры, существенного улучшения качества воды в реках не отмечается. Водоохранные мероприятия не могут дать быстрого результата, нормализация качественного состояния рек в районах расположения комбината потребует длительного времени. Согласно отчетным данным, на АО «Норильский комбинат» через очистные сооружения проходит 43,3 % сточных вод.
В 1997 году сброс загрязненных сточных вод АО «Комбината «Северони — келъ» составил 4,5 % от общего отраслевого, в 1998 г. — 4,4 %, в 2000 г. — 18,34 млн. м3. По опытным данным через очистные сооружения проходит 100 % сточных вод данного предприятия.
Сброс загрязненных сточных вод АО «ГМК «Печенганикель» в 1997 г. составил — 3 %, в 2000 г. •— 28,68 млн. м А через очистные сооружения проходит 68,3 % сточных вод предприятия.
В 2000 г. на предприятии РАО «Норильский никель» приходится треть сброса загрязненных сточных вод в цветной металлургии (132,75 млн. м3).
Предприятия РАО «Норильский никель» проводили большую работу по очистке сточных вод, в результате чего содержание никеля в них значительно снизилось. Однако водоохранные мероприятия не могут дать быстрого результата, нормализация качественного состояния рек в районах расположения комбината, несмотря на принимаемые меры, неудовлетворительна. Значительную часть в сбросах загрязненных сточных вод предприятий РАО «Норильский никель» составляют сбросы жилищно-коммунального хозяйства, поскольку эти предприятия являются градообразующими и данные о них включаются в статистическую отчетность.
В цветной металлургии суммарный расход воды на цели водоснабжения за 1998 год снизился на 683 млн. м3 (9 %), в том числе свежей воды — на 115 млн. м3, оборотной — на 568 млн. м3. Экономия воды за счет оборотных систем водоснабжения осталась на достаточно высоком уровне — 90,2 %. Использование свежей воды непосредственно на производственные нужды уменьшилось на 11 %, что значительно ниже, чем в 1997 г. (4.5 %). Суммарный объем водоотведения сократился на 9,2 %. По отношению к 1997 г. сброс в поверхностные водные объекты составил 91,4 %, в накопители — 69,3 %, в подземные горизонты —125,7 %. Количество загрязненных сточных вод ежегодно снижалось н в 1998 г. составило 88,8 % от уровня 1997 г. (в 1997 г. — 88,1 % от 1996 г.) в основном за счет уменьшения сброса недостаточно очищенных, сточных вод.
По статистике за период с 1991 по 1998 гг. главный показатель потребление свежей воды — постоянно снижался, а оборотное водоснабжение возрастало и превысило 90 %, хотя мощность очистных сооружений, составлявшая в 1995 г. 1534 млн. м3/год к 1998 г. упала до 803 млн. м3/год.
По данным государственного водного кадастра, в 2000 г. объем сточных вод, сброшенных предприятиями отрасли в поверхностные водоемы, составил 921,41 млн. м 103,1 % к уровню 1999 г.). В структуре сброса сточных вод в
поверхностные водные объекты превалируют загрязненные сточные воды (82%), далее по объему сброса следуют нормативно чистые (16 %) и нормативно очи — щенные (2 %) сточные воды. Объем сброса загрязненных сточных вод в целом по отрасли вырос за 2000 г. на 8 % в сравнении с уровнем 1999 г. и составил
755,1 мн. м3 (четвертый показатель среди отраслей промышленности).
Ввиду того, что предприятия цветной металлургии по сравнению е другими промышленными предприятиями наиболее интенсивно загрязняют окружающую среду и, прежде всего воду, имеет смысл остановиться на этом подробнее.
Общая минерализация и химический состав пресных вод зависят от конкретных условий, однако существуют усредненные оценки применительно к таким системам в пюбальном масштабе. В соответствии с ними средняя минерализация речной воды составляет 120 мг/дм3. а средние концентрации таких элементов, как железо, цинк, медь, мышьяк, свинец, кадмий, ртуть, соответственно 90; 26; 7; 2; 1; 0,2 и 0,07 мкг/дм3. Эти оценки относятся к растворенным формам элементов, тогда как значительно большие количества различных элементов присутствуют в поверхностных пресных водах в виде взвесей. В таком состоянии в водах рек содержится более 98 % титана, скандия, ниобия, ванадия, галлия, хрома; 90-98 % кобальта, никеля, циркония, тория; 70- 80 % всей массы меди, цинка, молибдена. Это способствует накоплению в донных отложениях взвешенных частиц и малорастворимых соединений, следовательно, концентрация токсичных веществ в донных осадках становится выше, чем в воде. Активная жизнедеятельность бентоса часто способствует преобразованию загрязнителей, а именно концентрированию в различных организмах, переводу из менее токсичной формы в более токсичную и т. п., что позволяет оценивать влияние заірязншелей в этой среде гораздо эффективнее, чем в вышележащих слоях.
Формы нахождения металлов в воде в значительной мере определяют их поведение. Важную роль играют процессы образования трудно растворимых соединений с различными компонентами водной среды и их седиментация, участие в реакциях образования комплексов с разными лигандами, сорбции взвешенным веществами и ионного обмена.
Цветные металлы в водных средах могут участвовать в реакциях образования малорастворимых соединений, что переводит основное их количество в коллоидную взвешенную фракцию и донные ошожения. Примером могут служить реакции образования сульфидов. При определенных условиях (отсутствие кислорода) в верной среде появляется H2S, диссоциирующий с образованием HS~ и S2" -— ионов, что приводит к выпадению в донные о шожения осадка малорастворимых сульфидов, например цинка и кадмия. После прекращения загрязнения осадки с высоким содержанием металлов могут служить их поставщиками в водную среду.
Если в чистых веяных растворах равновесная концентрация металла может быть определена исходя нз величины произведения растворимости (ПР), то в реальных водных системах использовать эту константу некорректно, поскольку растворимость осадка будет зависеть от ионной силы раствора, его температуры, наличия примесей, химических реакций, величины pH и т. д. Чаще всего величина ПР может служить для оценки нижней границы содержания металла. Однако определение реальных концентраций металлов в водной среде показывает, что они, как правило, значительно выше значений, полученных исходя из про изведения растворимости. Такая картина характерна для кадмия, кобальта, меди, цинка; она обусловлена процессами комплексообразова — ния с лигандами, находящимися в водной среде. В качестве лигандов, способных образовывать достаточно прочные комплексные соединения, можно отметить, например, аминокислоты, гуминовые вещества и другие соединения.
Участие металлов в процессах комплексообразования важно еще и потому, что зачастую оно обусловливает снижение их токсичности по отношению к гидробионтам, поскольку токсической формой являются, как правило, свободные ионы металлов. Следовательно, суммарная концентрация металла может превышать предельно допустимую, но концентрация собственно токсической формы будег на субтоксическом уровне. Комплексообразование мсисет также существенно влиять на окислительно-восстановительные процессы, меняя растворимость и биологическую доступность мегаллов.
Таким образом, в водной среде металлы участвуют в многостороннем равновесии, что часто снижает их токсичность по отношению к гидробионтам, поскольку свободные ионы металлов обычно более токсичны. Поглощение же загрязняющих веществ гидробионтами определяется усвоением с пищей и абсорбцией из водной среды. Поэтому скорость биологического накопления зависит от общей скорости дыхания (т. е. потребления с водой) и скорости потребления с пищей. В то же время выведение токсичных веществ из организмов гидробионтов определяется природой токсиканта. При рассмотрении особенностей водных экосистем не следует забывать об их открытости и чрезвычайно важной роли воды для экосистем суши, поскольку именно она является веществом, необходимым для существования всех форм жизни на Земле. В силу этого качество водной среды будет оказывать влияние не только на водные биоценозы, но и на ее потребителей в экосистемах суши, в том числе на человека при удовлетворении им физиологической потребности в воде.
Значительная часть технологических процессов предприятий цветной металлургии в силу различных причин (традиционности технологий, крупно — тоннажное™ ряда производств, снижения содержания ценных компонентов в перерабатываемом сырье, изменения состава сырья и т. я.) характеризуется сравнительно малой степенью замкнутости и достаточно высоким выходом отходов на единицу получаемой продукции. Образующиеся при этом потоки загрязняющих веществ чрезвычайно разнообразны по своей природе, что обусловливает широкий спектр их воздействия на природные системы. Многообразие эффектов обусловлено еще и тем, что все компоненты окружающей среды связаиы между собой потоками вещества и энергии, обеспечивающими цикличность процессов, а это способствует распространению материальных загрязнителей.
Действительно, загрязняющие вещества первоначально выбрасываются в атмосферу, воду, почву, поверхностные мои литосферы и в результате процессов пере носа распространяются по всем звеньям природных систем. Поэтому эффекты, вызываемые их воздействием, делятся иа две группы. К первичным относят те, которые возникают в биоценозе в результате влияния на него загрязнителя из среды, в которую осуществляется техногенный выброс, а к вторичным — влияние из других косных сред, в которые загрязнитель попал в результате процессов переноса. Иногда вторичные эффекты могут оказаться определяющими в итоговой картине.
При сбросе стоков, поступающих с предприятий цветной металлургии, концентрация тяжелых металлов в воде становится выше их природного (фонового) содержания. Основная масса тяжелых металлов (Zn, Си, И, Со, Pb, Cd) находится, как сказано выше, в виде мелкодисперсной взвеси. Для таких металлов, как Zn и Си, наблюдаются одинаковые концентрации в планктоне и донных отложениях из-за хорошей их растворимости. Отличия характерны для донной фауны, что обусловлено в значительной мере особенностями образа жизни (малоподвижный), типа питания (фильтрационный механизм) и процессами обмена веществ в организмах. Коэффициенты накопления Ки (отношение концентрации загрязнителя в организме гидробионта к концентрации его в водной среде) тяжелых металлов гидробионтами могут достигать значительных величин (от сотен до десятков тысяч), ио для всех типов водных систем они уменьшаются при переходе от планктона к рыбе (за исключением такого металла, как Hg, о чем будет сказано ниже). Коэффициенты накопления некоторых тяжелых металлов различными видами пресноводных гидробион — тов находятся в следующих пределах: кадмий — 10-200, медь — 60-120, железо — 190, никель — 85-235, цинк — 22-780. Особое место среди тяжелых металлов занимает ртуть.
В настоящее время в нашей практике вновь обратились к проблеме ртутного загрязнения, хотя она далеко не нова. В 50-60-е годы в Японии была открыта болезнь, названная минаматой (по имени поселка на восточном побережье о — ва Кюсю), связанная с ртутным отравлением. Симптомы болезни — отмирание мышц рук и ног, поражение головного мозга, потеря речи. Причина возникновения болезни — сброс неочищенных ртутъеодержащих стоков химического концерна «Тиссо». Этот пример стал классическим уроком пагубного влияния на здоровье людей сбросов сточных вод, содержащих ИТМ и особен
но ртуть. Вообще же биохимический круговорот ртути осуществляется между лито-, гидро — и атмосферой. Поведение ртути в гидросфере обусловлено жизнедеятельностью бактерий. Накапливая ртуть, некоторые бактерии переводят ее из неорганической формы в органическую (моно — и диметилртуть), которая выводится из организмов благодаря высокой летучести. Ион монометилртути остается в водной среде, включается в пищевые цепочки, довольно длинные вводных экосистемах, и накапливается там. Так, коэффициенты накопления метилртути для морских рыб достигают 5-Ю5, а в речных системах для фитопланктона 1-Ю5 и хищных рыб — 4-Ю5. Таим образом, защитная реакция одних гидробионтов на заражение ріутью вызывает повышенное накопление ее в пищевых цепочках, причем в особо токсической форме, и создает опасность для человека при употреблении в пищу рыбопродуктов. Схожую реакцию (метилирование) микробные сообщества водных экосистем проявляют и по отношению к таким элементам, как Se, Те, As, что также необходимо учитывать при оценке поведения этих загрязнителей в экосистемах.
Вероятно, следует остановиться на воздействии еще двух металлов (или их соединений): свинца и кадмия. К числу наиболее опасных ядовитых металлов — загрязнителей окружающей среды относится свинец. В качестве антидетона — ционной добавки к моторному топливу тетраэтилсвинец (ТЭС) постепенно утрачивает свое значение, а значит, главный (в прошлом) источник загрязнения свинцом окружающей среды теперь все больше отхсдит на задний план. Свинец может попадать в природную среду и при металлургических процессах, когда перерабатываются руды, содержащие сульфиды, он содержится в красках, служащих антикоррозийными покрытиями (РЬ204), может выделяться и из оцинкованной посуды (в цинке возможны примеси свинца), из глазури в керамической посуде (где также возможна примесь свинца), свинцового стекла, особенно при потреблении кислых блюд и напитков. Загрязнение окружающей среды свинцом также может осуществляться при использовании сви — нецсодержащих соединений, например умягчителей и пластмасс, при пользовании свинцовыми аккумуляторами и в целом ряде областей техники и производственных процессов, где применяются продукты, содержащие свинец.
На тех производственных участках, где высвобождается свободный свинец, действует норматив, устанавливающий предельно допустимую концентрацию на уровне 0,1 мкг свинца на 1 дм3 воздуха. При этом в крови возникает концентрация свинца 0,6 мкг/мл, что примерно соответствует его концентрации в моче 0,06 мкг/мл. Признаки заболевания наблюдаются при содержании свинца в крови, 1 мкг/мл или соответственно 0,1 мкг/мл в моче. Признаки отравления выражаются в действии на ткани гладких мышц, в нарушениях гемосин — теза в костях и в воздействии на моторную (управляющую двигательной активностью) нервную систему; у детей отмечается заметное замедление умственного развития.
Нельзя недооценивать действие на организм человека накапливающегося вблизи земной поверхности аэрозоля кадмия. Металлический кадмий входит в состав различных сплавов, идет на изготовление никель-кадмиевых аккумуляторов, встречается в иле сточных вод ив мусоре больших городов, вместе с фосфорными удобрениями (особенно производства африканских стран) попадает в почву, содержится во многих люминесцентных составах, высвобождается в следовых количествах при всех процессах горения. Но, как правило, в окружающую среду попадают только следы кадмия. Этот металл обладает способностью накапливаться в организме, и через несколько лет его концентрация при систематическом поглощении тканями организма будет во много раз превышать исходную. Связываясь со специфическим белком-переносчиком, так называемым металлопюнином, существование которого установлено по поглощению организмом тяжелых металлов, кадмий особенно накапливается в коре надпочечников. Наряду с этим видом поглощения кадмий, подобно кальцию, откладывается в костях, образуя трехзамещенный фосфат кадмия. Одновременно ионы Са2+вымываются из костей, что сопровождается болезненным усыханием скелета. Это заболевание впервые было открыто в Японии, получив название итаи-итаи. Наряду с воздействием на костную систему в результате систематического отравления кадмием га зубах появляется желтоватый налет CdS, происходит патологическое изменение слизистой оболочки носоглотки, сопровождающееся снижением числа эритроцитов и почечной недостаточностью. Опыты с крысами показали возможность возникновения рака легких под действием аэрозолей CdCl2, следовательно, существует опасность канцерогенного воздействия биологически активных ионов кадмия на человека.
Таблица 6.9
ПОТРЕБЛЕНИЕ КАДМИЯ В МИРЕ ЗА 1968-1978 гг., т
|
1978 г |
|
1976 г. |
|
1074 г. |
|
1972 г. |
|
1970г. |
|
1968 г. |
|
Страна |
|
6753 2100 1735 958 360 80 6 1414 7296 1181 1377 12 5381 5617 178 3200 J805J |
|
6247 1S36 1464 1085 450 50 8 1354 6712 ПЗІ 1321 13 4545 4695 113 250О 16784 |
|
7100 2016 1682 1454 430 77 0 1441 7613 968 1158 12 5488 5749 165 2100 18015 |
|
4512 1964 1086 1018 350 94 8 1354 6299 1886 2092 10 4110 4227 220 1725 17474 |
|
4012 1801 781 988 370 72 24 1313 5815 1495 1545 Ї0 4110 4227 220 1725 14599 |
|
Европейское сообщество 3533 ФРГ 1702 Бельгия и Люксембург 608 Франция 874 Италия 300 Нидерланды 49 Дадия 24 Великобритания 1439 Европа* 5305 Япония 1504 А:шя 1591 Африка 10 США 6045 Америка 6175 Австралия 188 Советский Союз 1735 Весь мир 15974 * За исключением страк-членов СЭВ. |
|
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В НЕКОТОРЫХ ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ, мг/кг или мг/дм3
|
Вследствие высокой токсичности и необычайно большого периода полувы — ведения кадмия его ПДК составляет 0,05 мг/м3 воздуха. Принимаемая с пищей доза не должна превышать 0,5 мг в неделю. Благодаря повышенной способности кадмия связываться с металлоионином между сывороткой крови и мочой не устанавливается состояние равновесия, и определяемая концентрация кадмия в моче не может дать истинного представления о его содержании в организме человека.
Интересно проследить потребление кадмия в мире табл. 6.9, хотя в последнее время это потребление немного сократилось. Представляют также интерес данные ртути, свинца и кадмия в некоторых продуктах распространенности табл. 6.10.