СТРОНЦИЙ, СУРЬМА, СЕЛЕН

Стронций (Sr) — довольно распространенный в литосфере ме­талл. Концентрация металла в плодах, растущих на нормальной почве, колеблется от 1 до 169 мг/кг. В животных тканях содержит­ся от 0,06 до 0,50 мг/кг металла. Взрослый человек поглощает с пищей обычно от 0,4 до 2 мг стронция в день.

Стронций плохо абсорбируется в кишечном тракте, и основная часть металла, попадающего в организм, из него выделяется. Ос­тавшийся в организме стронций замещает кальций и в небольших количествах накапливается в костях. При значительном накопле­нии стронция возникает вероятность подавления процесса каль­цинирования растущих костей и остановки роста. Нерадиоак­тивный стронций представляет опасность для здоровья людей, и его количество в продуктах подлежит согласно требованиям ФАО/ВОЗ контролю.

Сурьма (Sb) обычно встречается в природе в виде сульфида сурьмяного блеска (антимонита). Ежегодно производится около 70 тыс. т сурьмы. Основные страны-производители — ЮАР, Боли­вия и Китай.

Сурьму и ее соединения используют при получении свинцо­вых, медных и других сплавов, в химической, лакокрасочной, тек­стильной, стекольной промышленности. Сплавы применяют для изготовления подшипников, аккумуляторов, печатных шрифтов, припоев, взрывчатых веществ.

По механизму токсического действия и клинической картине отравления сурьма аналогична мышьяку. Хронические отравления соединениями сурьмы характеризуются воспалением слизистой оболочки рта, затрудняющим прием пищи, слюнотечением, а так­же увеличением шейных лимфатических узлов, желудочно-ки­шечными расстройствами, бессонницей, раздражительностью, го­ловокружением, общей слабостью. Токсичная доза для взрос­лых — 100 мг/сут, летальная — 500—1000 мг/сут.

Профилактические мероприятия состоят в строгой регламента­ции содержания и характера соединений сурьмы в эмали, полу­де и припое. В России для полуды посуды концентрация сурь­мы в олове допускается не более 0,05 %. ПДК металлической пыли сурьмы в воздухе — 0,5 мг/м3, ее оксидов — 1—2мг/м3.

Селен (Se) мало распространен в природе. Его содержание в земной коре составляет 6 • 10~5 %. Селен применяют в электротех­нике и радиоэлектронике, стекольной, керамической и резиновой промышленности, при производстве огнестойких и светящихся составов, получают из отходов, образующихся при производстве серной кислоты. В свободном состоянии наиболее известны амор­фный и серый селен.

Селен обладает раздражающим и общетоксическим действием. При хронических отравлениях селеном наблюдаются головная боль, головокружение, усталость, тяжесть в груди, отсутствие ап­петита, металлический вкус во рту, тошнота, рвота, желудочно-кишечные расстройства, боли в правом подреберье, судороги пальцев рук.

ПДК аэрозолей аморфного селена в воздухе — 2 мг/м3, диокси­да селена — 0,1 мг/м3.

НИКЕЛЬ

Никель (Ni) встречается обычно в природе совместно с мышья­ком, сурьмой и серой.

Никель используют при производстве сплавов с железом, ме­дью, алюминием, хромом, цинком и молибденом для получения огнеупорных и устойчивых к коррозии сталей, чугуна. Никелиро­ванные стали применяют при производстве некоторых видов пи­щевого оборудования.

Никель присутствует в небольших количествах почти во всех почвах. Растения могут содержать от 0,5 до 3,5 мг/кг ме­талла. В значительных количествах он содержится в большинстве тканей животных. Суточная норма поступления никеля в организм человека с пищей составляет 0,3—0,6мг.

Источниками загрязнения никелем пищевых продуктов могут быть почва и применяемое в пищевой промышленности оборудо­вание.

Никель плохо абсорбируется из пищевых продуктов и напит­ков. В тканях организма остается около 3—6 % ежедневно погло­щаемого металла. Распределяется никель в организме почти одно­родно, без преимущественного накопления в каких-либо органах. Никель, возможно, необходим человеку, что, однако, до сих пор не доказано. Он активирует некоторые ферменты, хотя и не явля­ется их единственным активатором. К таким ферментам относятся карбоксилаза, трипсин и ацетилкоферментА-синтетаза. Некото­рое количество никеля в организме человека находится в специ­фическом никельсодержащем белке — никелоплазмине.

Никель относится к числу промышленных онкогенов. При из­бытке никеля у рабочих предприятий по его очистке отмечены случаи рака органов дыхания и дерматиты. При хронической интоксикации карбонилом никеля происходит поражение централь­ной нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной и кроветворной систем. ПДК тетракарбонила никеля в воздухе — 0,0005 мг/м , ок­сидов и сульфида никеля — 0,5 мг/м3.

ХРОМ

Хром (Сг) широко распространен в земной коре, он составляет 0,04 % твердой породы. Хром в основном применяется в метал­лургической промышленности для получения нержавеющих ста­лей и для покрытия металлических изделий, в частности металли­ческих консервных банок, для защиты их от коррозии. Феррохром и хром используют в промышленности в качестве легирующих до­бавок, для получения красок и в полиграфической промышленно­сти. Дубление соединениями хрома - традиционный способ из­готовления кожаных изделий. Хроматы добавляют в качестве ан­тикоррозионных агентов в воду, а присутствие их в сточных водах приводит к значительному выделению промышленных хроматов в окружающую среду.

Хром в небольших количествах находится в большинстве пи­щевых продуктов и напитков. Среднее суточное потребление хро­ма с пищей составляет приблизительно 50—80мкг. Содержание хрома в продуктах питания, производимых в США, колеблется от 0,175 до 0,470 мг/кг. Потенциальным источником повышения концентрации хрома в пищевых продуктах является загрязнение окружающей среды сточными водами.

По биологическому действию на организм хром является необ­ходимым элементом. Основная его роль заключается в поддержа­нии нормального уровня глюкозы в организме. Недостаток метал­ла в организме приводит к нарушению углеводного и липидного обмена и может привести к диабету и атеросклерозу. Хорошо из­вестны также острые и хронические заболевания, вызванные воздействием на организм избыточного содержания хрома и его соединений. Рабочие кожевенных заводов страдают хроничес­кой язвой, возникающей под действием соединений хрома (VI). У людей, работающих с хромом и его соединениями, встречаются аллергическая экзема и другие формы дерматита, а также рак верх­них дыхательных путей и легких. Наиболее распространенными признаками хронической интоксикации хромом являются пора­жения слизистой оболочки носа и носовой перегородки, верхних дыхательных путей, кожи, глаз. Нет достаточных доказательств, что хром, обычно попадающий в пищу из исходного сырья или из хромированной посуды при приготовлении, отрицательно влияет на здоровье человека. Однако введение в организм больших коли­честв дихромата калия приводит к смертельным отравлениям. Ле­тальной для человека является концентрация 3—8 г/сут, токсичной — 200 мг/сут. Меньшие количества хрома вызывают повреж­дения почек и печени. Поэтому эксперты ФАО/ВОЗ регла­ментируют содержание хрома в пищевых продуктах. Согласно СанПиН 2.3.2.1078—01 ПДК хрома в консервной продукции, рас­фасованной в хромированную металлическую тару, составляет 0,5 мг/кг продукции. ПДК металлического феррохрома в возду­хе — 2 мг/м-*, триоксида и хлорида хрома — 0,01 мг/м3.

АЛЮМИНИЙ

Алюминий (Al) — наиболее распространенный металл, плотно­стью 2,7 г/см3, на его долю приходится 8,8 % массы земной коры. Содержание алюминия в живом веществе в естественных условиях составляет в среднем 5 • Ю~3 %. Однако в живых организмах Al не выполняет какой-либо физиологической функции, отличается крайне низкой биофильностью (0,0006), относится к слабовыра­женным и инертным элементам. Больше всего Al в бактериях (200 мг/кг сухого вещества), наземных растениях (4 г/кг). Среди пищевых продуктов наиболее высокая концентрация алюминия отмечена в чае (до 20 мг/г).

У растений алюминий вызывает задержку роста, отмирание че­решков листьев, развитие темно-зеленой окраски листьев, пур­пурной окраски стеблей, коралловидных и уродливых корневых систем. В водоемах под влиянием кислотных дождей, растворяю­щих природные малорастворимые алюмосиликатные породы, повышается концентрация катионов алюминия, что приводит к гибели рыб, земноводных, моллюсков. У человека Al сравнитель­но легко выводится из организма. Его накопление и проявление токсичности наблюдаются при нарушении функции почек, что приводит к увеличению хрупкости костей, развитию анемии, на­рушению речи, ориентации, провалам памяти, помутнению рас­судка.

Доза алюминия 1,3—6,2 г/сут смертельна для человека. В Рос­сии и странах СНГ временные нормативные содержания алюми­ния в пищевых продуктах следующие, мг/кг: в молочных продук­тах— 1, в мясе, соках, напитках— 10, в хлебопродуктах, фрук­тах — 20, в овощах — 30.

ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПИЩЕВОГО СЫРЬЯ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

Анализ отрицательных последствий тяжелых металлов для организма человека показал, что из-за высокой биологической ку­муляции они обладают мутагенным, канцерогенным, тератоген­ным, эмбрио- и гонадотоксическим действием.

Некоторые промышленные регионы с особо интенсивным за­грязнением токсическими металлами становятся зонами экологи­ческого бедствия. На территории России и стран СНГ известны случаи массовых заболеваний с синдромом тотального облысения.

Анализ результатов лабораторных исследований пищевой про­дукции на содержание тяжелых металлов за последние годы пока­зывает, что в среднем по России гигиеническим нормативам не отвечает около 3 % проб. По ряду регионов количество неудовлет­ворительных результатов доходит до 6 % и более. Снизить содер­жание тяжелых металлов в пищевой продукции без ухудшения ее пищевой ценности практически невозможно. Это обусловлено тем, что, например, в пищевом сырье, богатом белками, большая часть тяжелых металлов связывается с металлотионеином с обра­зованием прочных белковых комплексов (Донченко, Надыкта, 2001).

По содержанию тяжелых металлов пищевую продукцию клас­сифицируют следующим образом:

• «чистая» пищевая продукция — содержание тяжелых метал­лов ниже ПДК;

• условно-годная пищевая продукция — содержание тяжелых металлов выше ПДК, но не более 2 ПДК;

• негодная для пищевых целей продукция — содержание тяже­лых металлов более 2 ПДК.

Условно-годная пищевая продукция может быть разрешена орга­нами Госсанэпиднадзора для реализации с учетом конкретных ус­ловий: размера партии, вида продукции, норм ее потребления и количества в суточном пищевом рационе. Главными критериями разрешения реализации и потребления такой продукции являют­ся рекомендации ВОЗ временного переносимого недельного по­ступления основных тяжелых металлов с пищевым рационом. Они составляют, мг/кг массы тела: для кадмия — 0,0067—0,0083, ртути — 0,005, метилртути — 0,0033, свинца — 0,05. Условно-год­ная продукция категорически запрещена для питания в лечебно-профилактических и детских учреждениях, а также для промыш­ленного производства продуктов детского и лечебного питания. Следует, однако, учесть, что условно-годное продовольственное сырье может быть переработано с целью снижения в нем содержа­ния тяжелых металлов.

Одним из эффективных методов снижения концентрации тя­желых металлов является механическое удаление так называемых критических или тропных органов, животных тканей, частей рас­тений. Так, для кадмия тройными органами являются почки и пе­чень; ртути — почки, печень, мозг; для свинца — костная ткань, почки и печень. С учетом этого при забое скота необходимо уда­ление этих тропных органов с последующей их технической ути­лизацией. При этом туши животных должны быть хорошо обес­кровлены, а кровь не должна использоваться для изготовления

кровяных зельцев, колбас, других пищевых продуктов. Тройными органами рыб являются внутренние органы, жабры, чешуя, кости. У словно-годная рыба должна разделываться на спинку, тешу или филе с удалением и технической утилизацией внутренних органов и головы.

Для растениеводческой продукции характерно накопление тя­желых металлов в стеблях, листьях, оболочке и зародыше злаков. По этой причине условно-годное зерно можно использовать толь­ко для производства муки высшего сорта, где предусматривается максимальное удаление оболочек.

Наиболее эффективное снижение содержания тяжелых метал­лов достигается при производстве из условно-годного пищевого сырья рафинированной продукции — крахмала, спирта, сахара, безбелковых жировых продуктов. Не рекомендуется использо­вать условно-годное сырье для получения пищевого пектина и

желатина.

Условно-годное пищевое сырье следует направлять на про­мышленную переработку на те предприятия, которые определены органами Госсанэпиднадзора. Весь технологический цикл перера­ботки условно-годного сырья должен находиться под контролем ведомственной лаборатории и лаборатории Госсанэпиднадзора. Готовая продукция, полученная из этого сырья, после обязатель­ного контроля на соответствие гигиеническим нормативам может быть направлена на реализацию.

РАДИОНУКЛИДЫ