Лекції 6. Біологічні показники якості ґрунту

https://www.youtube.com/watch?v=No-1xIZTX-A

Окрім трьох самих найнебезпечніших для людини металів є й інші, менш небезпечно для людини, але також здатні забруднювати рослинницьку продукцію. Серед них особливе місце займає нікель, який має достатню рухомість в кислих ґрунтах і добре засвоюється рослинами. Цей елемент широко використовується в господарській діяльності. У більшості харчових продуктів вміст нікелю не перевищує 1 мкг/кг. Висока концентрація (від 2 до 10 мкг/кг) виявлена лише в деяких видах горіхів і бобів. Абсорбція нікелю з травного тракту становить близько 3 %. Абсорбований нікель з'являється в виділеннях дуже швидко і виявляється головним чином у сечі. Час напіввиведення − 1-2 дні. Нікель має мутагенну дію на організм.

Хром. Тривалентний хром необхідний для нормального функціонування організму людини. Він бере участь в метаболізмі глюкози, холестерину і жирів. Дефіцит хрому призводить до втрати ваги і викликає діабетичний синдром. Щоденне надходження хрому з їжею становить близько 60 мкг. Його надходження з травного тракту в інші органи організму дуже низьке, лише 0,2-0,4 % від введеної дози. Засвоєння найбільш токсичного шестивалентною хрому трохи вище (2-6 %). У плазмі і м'язових клітинах відбувається відновлення шестивалентного хрому у тривалентний, що зменшує його токсичність.

Кобальт. Надходження з їжею становить 5-45 мкг в день. Абсорбція кобальту з їжі - 30-40 %. За деякими даними, малі кількості абсорбованого кобальту затримуються в організмі на місяці. Кобальт входить до складу вітаміну В12 і необхідний людському організму в цій формі (Алексєєв, 2008). Миш'як. Цей елемент відноситься до неметалів, але вважається досить токсичним. Він розповсюджений у довкіллі в тривалентних і п'ятивалентних сполуках. Арсенат свинцю і метиловані сполуки миш'яку використовуються як гербіциди.  Миш'як, що надходить в організм з їжею, ефективно абсорбується з травного тракту і виводиться з сечею як метил-миш’якова і диметил-миш’якова кислоти. Менша частина абсорбованого миш'яку (до 20%) виводиться з сечею без метилювання. Принаймні, 50 % проковтнутого миш'яку виділяється з сечею протягом тижня. Таким чином, елемент володіє коротким часом напіввиведення. Рослини в змозі накопичувати екстремально високі кількості миш'яку: понад 6000 мг на кг сухої маси і понад 8000 мг на кг золи. Однак отруєння тварин миш'яком через овочі та кормові рослини малоймовірні. Отруєння і хронічні захворювання можуть спричинятися неорганічними сполуками миш'яку. Миш'як характеризується як отруйна речовина, яка негативно діє на метаболізм і, можливо, володіє канцерогенними властивостями.

Сурма. Цей елемент дуже часто зустрічається разом з миш'яком. Ці два неметали мають кілька тотожних хімічних і фізичних властивостей. Сурма зустрічається в трьох-і п'ятивалентних формах. Денне надходження її з їжею в організм людини становить близько 10 мкг. Сурма не вважається життєво необхідним елементом для людини, проте її розчинні форми споживаються рослинами з ґрунтів. У їстівних рослинах концентрація сурми коливається в межах 0-4,3 мкг/кг маси.

Ванадій. Значення елемента для організму людини було встановлено в тридцяті роки минулого століття. Недолік ванадію в раціоні може привести до карієсу зубів. Ванадій знижує вміст вільного холестерину в плазмі, пригнічує активність трипсину і пепсину, посилює гідроліз  гексозодіфосфату. У харчовому раціоні людини істотним джерелом ванадію може служити рослинна їжа. Його вміст у рослинах становить в середньому 1 мкг на кілограм сухої маси. В кінських бобах було виявлено 12 мкг/кг ванадію.

Стронцій – елемент, що відноситься до третього класу небезпеки, якому приписується основна участь у розвитку дуже серйозного ендемічного захворювання людей і тварин, так званої уровскої хвороби (за назвою річки Уров); друга  назва  ̶  хвороба Кашина-Бека. Вона поширена в російському Забайкаллі, Приамур'ї і Північній Кореї. Вона вражає опорно-руховий апарат і виникає, мабуть, в період зародження організму, точніше, з початком формування кісткового скелета. Вивчення геохімічної ситуації в цьому регіоні показало, що ґрунти і води в ньому характеризуються відносно низьким вмістом кальцію, калію, натрію і високим вмістом стронцію і барію. Отже, небезпека стронцію виникає при порушенні оптимального співвідношення (балансу) лужних і лужноземельних елементів в ґрунтах і рослинах. При нестачі кальцію в їжі і питній воді, на тлі підвищеного вмісту стронцію, останній починає заміщати кальцій в процесі формування кісткового скелета. Зменшення співвідношення Ca/Sr в овочевих і кормових рослинах, використання в сільському господарстві засобів хімізації, які містять у вигляді природної домішки стронцій, повинні бути під увагою у лікарів-гігієністів. Необхідно прагнути до того, щоб співвідношення Ca/Sr в рослинницької продукції було більше, ніж 100. В цьому випадку небажані порушення в організмах людини і тварин малоймовірні. Класи небезпечності забруднюючих важких металів представлені в таблиці 1. 

За показниками канцерогенної токсичності хімічні елементи утворюють наступний ряд: