НИКЕЛЬ СКВОЗЬ ПРИЗМУ ЭКОЛОГИИ.

В качестве одного из основных доказательств безопасности предстоящих разработок нам постоянно напоминают что, предметы содержащие никель (нержавейка) окружают нас в быту со всех сторон. И мы используем их без заметного вреда для здоровья. В самом деле, вспомнив чайную ложечку, легко убедиться, - мало с каким из металлов, у нас налажен более тесный контакт. Что тревожит экологов?
Во-первых, аргумент с ложечкой демонстрирует полное непонимание химического баланса живого. В человеке и других организмах действительно присутствуют почти все вещества таблицы Менделеева. Плазма нашей крови по составу очень близка к морской воде, а соотношение слагающих нас химических элементов похоже на соотношение их в земной коре [10]. Так что, в каждом из нас есть действительно всё: и никель, и кобальт, и, даже тот самый мышьяк. Более того, недостаток любого элемента неизбежно чреват для нас неприятностями. Например, атом кобальта входит в состав незаменимого витамина В12 [10]. Правда требуется его для этого совсем не много. Никель влияет на ферментативные процессы, окисление витамина С, участвует в обмене серы, снижает артериальное давление, участвует в структурной организации и функционировании основных клеточных компонентов – ДНК, РНК и белка, а также в гормональной регуляции организма. Его содержится в организме около 1 мг (0,00001–0,00002% от массы тела) [1]. А мышьяк выполняет целый ряд важных функций: улучшает кроветворение, усвоение азота и фосфора, оказывает ослабляющее влияние на окислительные процессы, участвует в различных сторонах обмена веществ. Поэтому и в лечении мышьяк используется не только в стоматологии. Всего в тканях человека его около 15 мг, а суточная потребность составляет 50-100 мкг. При всём том, мышьяк не перестаёт при этом быть для нас и самым известным и страшным ядом. Даже ртуть, лидируя по шкале токсичности и опасности в микродозах (13 мг) неизменно присутствует в нас. И хотя её роль в организме всё ещё остаётся для нас загадкой, экология утверждает: лишних компонентов в организме, как и в природе в целом – нет (ВСЁ СВЯЗАНО СО ВСЕМ). Секрет - В КОЛИЧЕСТВЕ. И если содержание многих макроэлементов (кальций, калий, натрий, магний, железо, цинк) в течении жизни человека может колебаться в каких то пределах, то доля микроэлементов (железо, йод, цинк, кобальт, медь, хром, молибден, др.) и особенно ультрамикроэлементов (ртуть, золото, титан, никель, ванадий) дозируется очень строго. И то что, различных металлов в нас достаточно много (около 2 кг) совершенно не означает: «граммом больше граммом меньше, – не всё ли равно».
Основным показателем токсичности является – доза (ЛД50), вызывающая в эксперименте смерть 50% подопытных животных. Ее обычно выражают в миллиграммах вещества на 1 кг массы тела. К чрезвычайно токсичным и высокотоксичным химическим веществам по такой классификации относят: некоторые соединения свинца, селена, никеля и др. [8].
По отечественным и зарубежным стандартам (ГОСТ 12.1.007-76) пылеобразный никель, свинец, кобальт, теллур, цинк, бериллий (содержится в отнесены к высшему классу ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНЫХ веществ [5].
Наш организм очень тонко организованная система. И сбой она даёт лишь при недостатке или избытке определённого компонента. Но, с развитием техногенной цивилизации (сравнительно недавно) мы очень активно начали менять химизм нашей среды. Например, по исследованиям в США, с пищей сейчас в организм поступает от 69 до 162 мг ежедневно, хотя безвредной нормой признается всего 25-35. И это притом, что никель в пище наименее токсичен (усваивается не более 1%).
Во-вторых, очень многие вещества в чистом виде и в соединениях, - это две большие разницы. Например, мы каждый день не задумываясь пользуемся поваренной солью. А ведь в её состав (NaСI) входит хлор, в чистом виде ядовитый газ. Он, и некоторые другие соединения хлора способны убить человека за несколько минут.
Что касается никеля, то именно его соли и микрочастицы, а не сплав в нержавейке, являются ядом. К тому же известно что, наибольшую токсичность они проявляют, попадая в организм человека в виде аэрозолей. Другими словами, вдыхать пыль с частицами солей никеля в 25 раз опаснее, чем получать его с пищей или водой.
Кстати, иногда соединения двух очевидных ядов дают в итоге, иногда, относительно безвредные вещества. Например, хлорид ртути (I) Hg2Cl2 (древнее название каломель) [4]. Поэтому, блестящая ложечка, или кастрюлька действительно не опасны. Если конечно вы не страдаете аллергией на никель. А это сейчас уже далеко не редкость. Иначе многие изделия бижутерии не сопровождала бы надпись: "не содержит никеля". Регистрироваться такая аллергия (появление зуда и волдырей) стала с 1933 г. Об этом вновь активно заговорили в связи с введением в обращение монет евро, содержащих 25% никеля. Исследования показали, что повышенную чувствительность к этому металлу имеют 9% австрийцев 15% американцев и до 20–25% французов. А эпидемиологическое распространение аллергии на никель свидетельствует что, в наших организмах его содержание уже превышает допустимые безопасные дозы («ПРИРОДА ЗНАЕТ ЛУЧШЕ»).
В-третьих, непонимание опасностей неорганических ядов связано с обманчивым отсутствием симптоматики. Мы привыкли к простым отравлениям. Съев (или выпив) несвежие или загрязнённые опасными для человека бациллами продукты мы видим мгновенную или очень быструю реакцию организма. Как говорится, причина и следствие - на лицо. Далее, в зависимости от опасности отравления, или заражения и предпринимаемого лечения мы, проболев несколько дней, как правило, приходим в первоначальную норму. При этом мы прекрасно контролируем процесс «генеральной уборки». Всё предельно наглядно и очевидно. Так действует органика, с которой наш организм сталкивался на протяжении всей своей эволюции.
Совсем иным образом на нас воздействуют неорганические вещества. При лошадиных дозах, конечно, реакция организма тоже будет быстрой. Однако, куда коварнее, и в итоге опаснее, хроническое заражение небольшими концентрациями. Внешне его можно сравнить с отравлением бледной поганкой. Т. е., когда начинают проявляться первые симптомы отравления, процесс разрушения остановить, как правило, уже не удаётся.
На этом особенности и тонкости действия неорганики конечно не заканчиваются. Например, ртуть и мышьяк при остром отравлении локализуются в печени и почках, а при хроническом, - в костях, нервной ткани, волосах, ногтях. Не всегда также, наибольший урон соответствует месту накопления элемента. Так, 90% свинца оседает в костях, но токсичность его проявляется за счёт 10% распределённых в иных тканях организма. И т.д. Ещё сложнее и многообразнее механизмы негативного влияния этих металлов на организм (так же отдельная песня).
И, биохимики подчёркивают, особую опасность представляют потоки тяжёлых металлов. Токсичность их проявляется на клеточном уровне (способны связываться с органеллами клетки, нарушают их структуру и функции и др.) [3]. Т.е., ни как нами, до определённого момента не контролируется и не замечается. Когда же отравление проявляется уже на уровне организма, т.е., становится очевидным, предотвратить возникшее поражение или заболевание уже невозможно, или очень трудно.
Это справедливо не только для человека, но для других организмов и даже целых природных систем. Например, большую известность получило явление Waldsterben ("смерть леса"), превратившего четвертую часть лесов Европы в засоренные пнями поляны. Подчёркивается что, эффект долгого воздействия многочисленных загрязнителей воздуха на деревья может оставаться незамеченным несколько десятилетий. Когда же он внезапно проявляется, какие-нибудь меры предпринимать уже поздно.
И всё же, чем грозит нам хроническая интоксикация соединениями тяжёлых металлов?
Соединения:
• Меди: функциональные расстройства нервной системы, почек, печени; канцерогены, гонадотоксичны (влияют на репродуктивную функцию).
• Мышьяка: функциональные расстройства нервной системы, некрозы печени, почек, кишечника, сердца, кожные заболевания, нарушение жирового и углеводородного обмена, поражение периферических сосудов; эмбриотоксичны, мутагены и канцерогены.
• Никеля: повышенная смертность от сердечнососудистых заболеваний, увеличение числа ОРЗ, поражение нервной системы, сердца, печени, почек, скелетной мускулатуры и костных тканей, гипотония, гастриты, патологические изменения печени, функциональные изменения нервной системы, гонадотоксичны, эмбриотоксичны, мутагены и канцерогены.
• Кобальта: бронхиты, анемия, гипотония, известны случаи нарушения щитовидной железы; аллергены и канцерогены.
На всех встречах почему-то наибольшее возмущение у сторонников добычи вызывает упоминание канцерогенных свойств никеля. А ведь что бы развеять неведение, достаточно открыть любой справочник, содержащий его токсикологические характеристики (доказано эпидемиологическим путём). И упорство, с которым отрицается этот классический факт, может свидетельствовать, на мой взгляд, лишь о неуважении к фактам вообще.
Приведённой информации, мне кажется вполне достаточно, что бы можно было бы с позиций экологии, оценить теперь, аргумент с ложечкой.
И здесь уместно упомянуть ещё одно заявление сторонников добычи: «ни пыли, ни грязных вод от рудников поступать не будет». Такие сейчас совершенные и надёжные способы защиты и очистки.
Этот «аргумент» особенно утешителен для начальства и чиновников различных уровней. Действительно, всё вышесказанное теряет всякий смысл, если загрязнения просто не произойдёт. Между тем, факты, вещь упрямая и беспристрастная. В наш век широкой доступности информации любой может легко убедиться: все без исключения действующие предприятия по добыче и обогащению руд загрязняют окружающую местность соответствующими элементами в концентрациях в десятки, сотни, даже тысячи раз превышающие допустимые ПДК. Механизмов утечек и загрязнения множество. Причину этого, обобщая можно объяснить, прежде всего, огромными объёмами и масштабностью работ в горнодобыче. При которой, обеспечить стерильность и закрытость попросту невозможно. Процесс добычи и первичной переработки включает множество операций, каждая из которых оставляет свой след. Здесь уместно вспомнить сразу два постулата экологии: «ВСЁ ДОЛЖНО КУДАТО ДЕВАТЬСЯ» и «ЗА ВСЁ НАДО ПЛАТИТЬ».
Справедливости ради надо добавить что, источников загрязнения среды соединениями тяжёлых металлов очень много. Однако геохимики, как особо опасную выделяют сферу добычи и обогащения руд, что, в общем то вполне понятно. Ведь объёмы отходов таких предприятий уже сформировали в горнодобывающих районах громадные техногенно-минеральные месторождения (ТММ). Несмотря на то, что такие месторождения формируются различными отраслями промышленности, основная доля (87,4–96,8%) запасов полезных компонент сосредоточена в ТММ, возникающих при добыче руды коренных месторождений [7]. Далее, цитирую: «Рассматривая геохимические аспекты экологического воздействия ТММ цветной металлургии, необходимо отметить, что именно добыча и переработка минерального сырья вовлекает в пределах техносферы в механическую, водную, а впоследствии и в биохимическую миграцию целый комплекс химических элементов. … Наиболее характерным примером являются ТММ, сформированные Среднеуральским медеплавильным заводом, находящиеся на одной промышленной площадке, в пределах которой уже отсутствуют природные ландшафты» [6].
Исследованиями последних лет установлено, что в России к настоящему времени накоплено свыше 50 миллиардов тонн техногенных отходов, содержание металлов в которых нередко превышает их содержание в рудах, извлекаемых из недр и поступающих на обогащение. Их насыщенность минералами (более 30 000) выше обычных месторождений (около 3 000). А площадь нарушенных земель только в медной подотрасли Урала превышает 60 000 га. Кстати, в промышленно развитых странах (Канада, США, ЮАР, Болгария и др.) ТММ активно используют.
Кроме того, основные объёмы загрязнений происходят при бесконечных аварийных выбросах и утечках. Врятли кто (кроме конечно, непосредственных владельцев компаний) станет отрицать что, аварии в горнодобыче обычное, штатное явление.
И, наконец, последнее, поистине удивительное изобретение горняков 500 метровая зона вокруг предприятия. Видимо в при отчуждении этой зоны, росчерком пера, одновременно отменяется ветровая и водная дефляция. А ведь одна только биогенная миграция способна достаточно быстро распространить любой элемент на огромной территории (был бы источник). Что бы понять это, можно предложить бледную аналогию: попробуйте в каком нибудь из уголков вашей квартиры (можно под диваном), рассыпать немного мела. Если не убрать его, то, очень быстро обнаружатся белые отпечатки, или пыльный налёт на мебели (как бы ни были вы осторожны). Причиной будут сквозняки, дети, кошка или другие непредвиденные факторы. Разница лишь в том что, в открытой природной системе, таких факторов намного больше.
В качестве реального примера можно вспомнить Британскую Колумбию. Удивительно разнообразный и продуктивный мир этого зелёного царства сформировался не только благодаря обилию влаги. В значительной мере, существование феноменальных северных джунглей объясняется обеспеченностью огромного региона «азотными удобрениями». А источник этих «удобрений», - завершившие свой жизненный цикл лососи. Отнерестившись в верховьях рек, они погибают. И не только служат кормом для различных животных, но и, включившись в биологический круговорот, дают жизнь огромному по площади лесному региону.
Т.е., кроме ветровой и водной дефляции происходит биогенная миграция элементов. Доставленные на поверхность (в Британской Колумбии, - на берег реки) химические элементы встраиваются в живые цепи. Разнообразные существа поглощают, накапливают и разносят опасные соединения далеко за пределы любых санитарных зон. Причём, масштабы такого распространения, по различным исследованиям, сходны с ветровой и водной эрозией. Например, активно поглощают и концентрируют никель микроорганизмы. Они могут содержать никеля в тысячи и даже сотни тысяч раз больше, чем окружающая среда [1].
Оценить масштабы таких загрязнений могут помочь следующие цифры: при мировой добыче цветных металлов ежегодно потери (поступления в миграционный цикл зоны гипергенеза) составляют: Cu – около 0,6 млн. т, Pb – 0,3 млн. т, Zn – 0,5 млн. т. Если учесть эти потери только за последние 10 лет, получается, что на каждый квадратный километр поверхности суши приходится в среднем 42 кг Cu, 20 кг Pb и 34 кг Zn.
Источник
1. Болгова И.В., Шапошникова И.А., Фандо Р.А. Таблица Менделеева в живых организмах.
2. Вредные вещества в промышленности. том 3.Химия 1977г.
3. Ицкова А. И. “Фармакология и токсикология” т. 32 1969г.
4. Кукушкин Ю. Химия вокруг нас
5. Литература по металлургии. Токсичность цветных металлов и сплавов markmet.ru/tehnika-bezopasnosti .
6. Макаров А. Б., Талалай А. Г. Техногенно-минеральные месторождения и их экологическая роль. Литосфера. 2012, № 1, с. 172–176
7. Макаров А.Б., Талалай.А.Г. Техногенно-минеральные месторождения Урала (особенности состава и методологии исследования) // Техногенез и экология: Информационно-тематический сборник / Отв. ред. А.Г.Талалай. – Екатеринбург: Уральская государственная горно-геологическая академия. – 1999. С.4-41
8. Методы определения токсичности и опасности химических веществ, под ред. И. В. Саноцкого, М., 1970;
9. Скальный А.В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. – М.: Оникс XXI в., 2004.
Терлецкий Е.Д. Металлы, которые всегда с тобой. Микроэлементы и жизнеобеспечение организмаНикель сквозь призму экологии.
10. . Издательство «Знание», 1986.