29. Свинец как токсикант окружающей среды
Свинец относится к наиболее известным ядам и даже среди современных токсикантов играет весьма заметную роль.
Во времена расцвета Древнего Рима были введены в употребление свинцовые трубы для водопроводов и металлические сплавы, содержащие свинец, для кухонной посуды и сосудов для питья. Мы можем с уверенностью полагать, что в этот период у представителей высших слоев римского общества в организме накапливались повышенные количества свинца. Исследование содержания свинца в скелетах из захоронений того времени подтверждает это предположение. На этих данных базируются теории, объясняющие упадок римского могущества хроническим свинцовым отравлением тогдашней интеллигенции.
Во всяком случае, ухудшение умственных способностей в результате накопления свинца в организме недавно удалось продемонстрировать Шлипкётеру (Н. W. Schlipköter), руководителю Института силикоза и охраны воздушной среды в Дюссельдорфе. Он исследовал у детей содержание свинца в молочных резцах и одновременно их умственное развитие при помощи тестов. Дети с высоким содержанием свинца в зубах во всех случаях хуже справлялись с предлагаемыми задачами. Создается впечатление, что все процессы, требующие языковых навыков и внимания, очень чувствительны даже к относительно малым концентрациям свинца в организме.
Крысы, получавшие такие количества свинца, которые они могли бы поглотить в экстремальных условиях промышленного центра, показали «значительное ослабление способности к обучению». В отличие от контрольных животных, содержавшихся в нормальных условиях, крысы, отягощенные большими дозами свинца, несмотря на усиленную тренировку, были не в состоянии распознавать различные фигуры.
Как бы то ни было, — если уж вернуться к вопросу о древних римлянах, — свинец легко переходит из стенки сосуда в жидкость, которая в него налита. Это показывает опыт с керамическими сосудами, покрытыми свинцовой глазурью, которые в прошлом импортировались из Канады в ФРГ. Один литр фруктового сока или вина, находившегося в таком сосуде на протяжении одного дня, содержал столько свинца, что маленький ребенок, выпив этот литр, мог бы получить смертельное свинцовое отравление.
Рис. 19. Снижение численности жука-нарывника Meloe violaceus в Финляндии: распространение этого вида до 1960 г. (косая штриховка) и после 1960 г. (кружочки). Пожалуй, никакие другие насекомые не реагируют так сильно, как паразитоиды. Снижение численности названного вида началось еще до интенсивного использования средств защиты растений в сельском хозяйстве. Очевидно, оно могло быть вызвано также и выхлопными газами в результате интенсивного развития транспорта; возможно, действовали и другие факторы. Подобные наблюдения отмечены и для Средней Европы. (Nuorteva et al., 1983).
Согласно Рюдту (Rüdt, 1978, S. 34), свинец, «подобно другим тяжелым металлам, включается в различные клеточные ферменты, и в результате эти ферменты уже не могут выполнять предназначенные им в организме функции». Субклиническое отравление свинцом проявляется неспецифичными симптомами. Вначале отмечают повышенную активность и бессонницу, позднее — утомляемость, депрессии, запоры и т.д. В медицинской практике свинцовое отравление в большинстве случаев диагностируют неверно и почти всегда истолковывают и лечат как психогенное заболевание.
Более поздними симптомами являются расстройства функции нервной системы и поражение головного мозга. Штёфен (Stöfen) даже склонен объяснить свинцовым отравлением агрессивность и преступность, столь характерные в наши дни для многих крупных городов. Относительно взаимодействия свинца с другими вредными факторами пока еще почти ничего не известно. В наше время в роли токсикантов окружающей среды выступают прежде всего алкильные соединения свинца, которые примешивают к автобензину в качестве анти-детонаторов: высокая токсичность их для человека была установлена так поздно из-за того, что до сих пор о ядовитости соединений свинца судили исключительно по данным о содержании в организме издавна известного неорганического свинца. Только в ФРГ в 1969 г. грузовыми автомашинами было выпущено в воздух 7000 тонн свинца. Согласно Хасянену (Häsänen), в Балтийское море ежегодно поступает 5400 тонн свинца, причем 75% этого количества попадает из воздуха. После этого не стоит удивляться тому, что в последнее время было установлено заметное повышение содержания свинца в льдах Гренландии, или тому, что в нашей пище находят свинец в количестве до 2 мг/кг — прежде всего в листовых и стеблевых овощах (а также в корнеплодах) и в молочном порошке (тоже до 2 мг/кг); и наконец, тому, что около двух третей всего поглощаемого количества свинца человек получает, потребляя растительные продукты.
Компостирование органических отходов в районах с высокой плотностью населения может привести к росту концентрации свинца до нескольких сотен миллиграммов на 1 кг. В Дании содержание свинца в осадке из отстойников достигло даже 4700 мг/кг!
В последнее время стало известно, что содержание вредных веществ в воздухе можно уменьшить почти в четыре раза, если по обочинам автострад высадить определенные виды деревьев и кустарников. Разумеется, плоды деревьев, растущих около дороги (в полосе до 50 метров от нее), не следует употреблять в пищу. Точно так же и территории вокруг промышленных предприятий нельзя использовать в сельскохозяйственных целях — их следует использовать под лесопосадки.
Люди, живущие в городе около магистралей с интенсивным движением (даже если они сами не пользуются автомашиной), подвергаются риску аккумулировать в своем организме всего лишь за несколько лет такое количество свинца, которое намного превышает допустимые пределы. Я знаю один подобный случай во Франкфурте-на-Майне: моя приятельница из-за этого переехала в другую часть города, и через несколько лет содержание свинца в ее организме вновь снизилось до приемлемого уровня.
В Швейцарии в одном индустриальном районе у тех, кто жил около кантонального шоссе с оживленным движением (от 5000 до 6000 автомашин в день), раковые заболевания возникали приблизительно в 9 раз чаще, чем у тех, кто жил в 400 м от того же самого шоссе. Разумеется, это связано, вероятно, не только со свинцом; выхлопные газы автомашин содержат также бензпирен, давно известный канцероген. В присутствии свинца это действие бензпирена, возможно, еще усиливается.
Рис. 20. Город Марбург расположен на реке Лан, в узком отрезке долины, ориентированном с севера на юг. На рисунке схематически представлено содержание свинца в верхних (10...20 см) слоях почвы («почвенный кадастр по свинцу»), а также интенсивность движения транспорта в различных контрольных пунктах. Из рисунка видно, что свинцовая пыль, вылетающая вместе с выхлопными газами автомашин, при определенных токах воздуха может рассеиваться на довольно большие расстояния. Именно этим можно объяснить высокое содержание свинца в почве зоны отдыха «Шпигельслюст» (справа), где практически нет движения автомашин, а также на склоне горы ниже замка (слева) (Схема F. Heinrich по Müller, 1979, S. 109).
Какое влияние могут оказать выхлопные газы автомашин, содержащие свинец, на ближайшее окружение магистральной дороги с интенсивным движением — это, конечно, в очень большой мере зависит от местных условий. Мюллер (Müller, 1979) обследовал в этом отношении город Марбург, который он избрал потому, что этот город расположен в вытянутой с севера на юг узкой долине реки Лан: такое расположение центральной зоны города и высокая плотность застройки и зеленых насаждений ведут при средней силе ветра в приземном слое к непропорционально большому загрязнению вредными веществами.
Эти результаты исследований Мюллера наглядно представлены на профиле, взятом из его работы (рис. 20). Свинцовая пыль, исходящая от автомобилей, может оседать на значительных расстояниях. Так, например, на вершине горы Шпигельслюст содержание свинца в верхнем 50-сантиметровом слое почвы составляет свыше 120 мг/кг. На расстоянии по горизонтали более 600 м при перепаде высот почти в 200 м накопление свинца намного превышает 80 мг/кг. Из этого можно заключить, что возможна значительная инфильтрация свинца и в более глубокие слои почвы, а также в грунтовые воды. Поэтому, несомненно, было бы полезно составлять для угрожаемого населенного района «свинцовый кадастр», который давал бы представление о средней загрязненности вредными веществами автомобильных выхлопных газов, а также о локальных процессах обмена и перемешивания приземных слоев воздуха. Конечно, подобный кадастр не может заменить измерения фактического загрязнения воздуха компонентами выхлопных газов.
