Рассмотренные изменения концентраций ряда веществ в почвах, атмосферном воздухе и в водах привели к изменению концентрации веществ в растительных и животных организмах и, следовательно, в продуктах питания. Следует сразу же отметить, что между содержанием какого-либо элемента в среде обитания (произрастания) организма и содержанием этого же элемента в самом организме нет прямой пропорциональной зависимости. Изучение особенностей накопления химических элементов организмами позволило выделить (В.А. Алексеенко, 1969-2000) ряд основных факторов, определяющих концентрацию химических элементов в организмах. Несколько условно эти факторы объединены в три большие группы:
- 1) внутренние биохимические, определяемые биологическими особенностями конкретного вида организмов;
- 2) внешние ландшафтно-геохимические, определяемые условиями среды обитания (произрастания) организмов;
- 3) внутренние кристаллохимические, определяемые свойствами ионов, входящих в состав организмов.
Сочетанием различных факторов всех трех групп в каждом конкретном случае и определяется содержание химических элементов, составляющих организм. Отметим только, что рассмотренное техногенное изменение условий в среде обитания (2-я группа факторов) и развитие генной инженерии (1-я группа факторов) приводят к отклонению химического состава организмов от их обычного природного состава. В результате изменяется концентрация элементов в продуктах питания, приготавливаемых из этих организмов, что существенно влияет на здоровье человека, а следовательно, и на безопасность жизнедеятельности. Следует отметить, что на людей могут негативно воздействовать избыток и недостаток элементов в продуктах питания. Для безопасности жизнедеятельности зачастую решающими оказываются не отдельные элементы, а их определенные соединения.
Биологи обычно подразделяют все элементы на макроэлементы (широко распространенные) и микроэлементы (встречающиеся в очень низких концентрациях). Рассмотрим потребность в них для нормальной жизнедеятельности.
170
Макроэлементы. К ним в первую очередь относятся Са, Р, Mg, Na, К, Cl, S. Дневная потребность взрослого человека в кальции 800 мг, в фосфоре – 1200 мг, в магнии – 400 мг, в натрии – 0,8 г, в калии – 2500...5000 мг, в хлоре – 2 г, в сере – 1 г. Примерное содержание этих элементов в основных продуктах питания приведено в табл. 7.8.
Микроэлементы. Нижняя граница потребности большинства из них для человека окончательно не установлена. Часть исследователей
Таблица 7.8
Примерное содержание ряда элементов
в основных продуктах питания
171
Таблица 7.9
Предельно допустимые концентрации (мг/кг)
ряда металлов в продуктах питания
объясняет это тем, что потребность в них полностью удовлетворяется обычным пищевым рационом. Дневная норма для взрослого человека установлена лишь для части микроэлементов: для железа – 14 мг, цинка – от 8 до 22 мг, иода – от 100 до 150 мкг, фтора – 3 мг. Предельно допустимые концентрации шести металлов в основных продуктах питания приведены в табл. 7.9.
Особо отметим, что при производстве детских и диетических продуктов к содержаниям тяжелых металлов в продуктах предъявляются еще более жесткие требования. Так, в этом случае содержание свинца в зернобобовых не должно превышать 0,3 мг/кг, а кадмия – 0,03 мг/кг.
172
В зонах антропогенного загрязнения, а также при неправильном использовании удобрений содержание тяжелых металлов в выращенных сельхозпродуктах намного выше указанного в табл. 7.9. Так, в пойме р. Северский Донец на огородах вблизи отстойника химического комбината среднее содержание цинка в помидорах составляло 300 мг/кг при максимальном 400 мг/кг; для картофеля эти значения соответственно 108 и 150 мг/кг, а для ячменя – 320 и 600 мг/кг.
Таким образом, техногенное изменение геохимических особенностей среды, окружающей и питающей живое вещество, воздействует на химический состав животных и растительных организмов.
Оптимальными для безопасной жизнедеятельности являются содержания химических элементов в организмах (особенно используемых для изготовления продуктов питания), соразмерные со средними природными содержаниями в соответствующих растительных или животных организмах.
Изложенный материал позволяет считать следующее:
- Последствия научно-технического прогресса не всегда играют положительную роль в изменении безопасности жизнедеятельности, особенно тогда, когда в результате техногенеза изменяется концентрация химических элементов в почвах, воздухе, водах.
- В подавляющем большинстве случаев оптимальными концентрациями химических элементов в окружающей среде являются их средние природные содержания.
- Наибольшая скорость ухудшения здоровья, а следовательно, и безопасности жизнедеятельности наблюдается при техногенном изменении геохимических особенностей атмосферы и гидросферы. Однако наиболее продолжительным негативным воздействием на безопасность жизнедеятельности отличаются техногенно загрязненные почвы, представляющие собой своеобразную депонирующую среду.
- Кроме непосредственного воздействия на человека, загрязненные воздух, вода и почвы оказывают отрицательное влияние на растительные и животные организмы, являющиеся либо продуктами питания, либо сырьем для их изготовления, тем самым подрывая безопасность жизнедеятельности.
173
- Последствия геохимического загрязнения окружающей среды техногенными соединениями, не имеющими природных аналогов или не являющимися характерными для конкретных условий их антропогенного поступления, еще недостаточно изучены. Известные к настоящему времени данные свидетельствуют об отрицательном воздействии этого процесса на безопасность жизнедеятельности.
Неясными оказываются окончательные (побочные) процессы, связанные с широким внедрением генной инженерии в повседневную жизнь.
174