К токсичным относят те металлы, которые не являются жизненно необходимыми, ни благотворными, и даже в малых дозах приводят к нарушению нормальных метаболических функций.
Неблагоприятное действие тяжелых металлов, а также других ксенобиотиков, связано с миграцией химических веществ по одной или нескольким экологическим цепям:
- воздух – человек;
- вода – человек;
- пищевые продукты – человек;
- почва - вода – человек;
- почва – растение – человек;
- почва – растение – животное – человек и т.д.
Считается [19], что из ядов, регулярно попадающих в организм человека, около 70% поступает с пищей, 20 % - из воздуха и 10 % - с водой.
В табл. 2.9 приведены средние величины глобальных антропогенных потоков токсичных микроэлементов в воздух, воду и почву [20].
Таблица 2.9
Средние уровни глобального антропогенного загрязнения микроэлементами (млн.т/год)
Элемент |
Воздух |
Вода |
Почва |
Zn |
131,88 |
226 |
2245 |
Cu |
35,37 |
112 |
2073 |
Pb |
332,35 |
138 |
1354 |
Ni |
55,65 |
113 |
412 |
As |
18,82 |
41 |
97 |
Mo |
3,27 |
11 |
102 |
Se |
3,79 |
41 |
42 |
Sb |
3,51 |
18 |
57 |
V |
8,6 |
12 |
67 |
Cd |
7,57 |
9,4 |
28 |
Hg |
3,56 |
4,6 |
12 |
Активная циркуляция микроэлементов, накапливающихся в природных средах и далее неизбежно по пищевым цепям, создает серьезную угрозу для здоровья современного человека, а также будущих поколений [21].
При нормировании химических веществ в пищевых продуктах предельно допустимая концентрация (ПДК) устанавливается с учетом допустимой суточной дозы (ДСД) или допустимого суточного поступления (ДСП). Необходимость такого подхода обусловлена чрезвычайным разнообразием пищевого рациона и его химического состава, что не позволяет нормировать допустимое содержание химического вещества в каждом пищевом предмете.
Особой токсичностью отличаются такие тяжелые металлы, как ртуть, кадмий, свинец. Эти элементы обладают сильно выраженными токсикологическими свойствами даже при самых низких концентрациях. Поскольку отдельные пищевые продукты, не употребляемые ежедневно, могут быть в довольно высокой степени загрязнены этими тяжелыми металлами, для них комитет экспертов Продовольственной и сельскохозяйственной секции Организации Объединенных Наций и экспертная группа Всемирной организации здравоохранения (ФАО/ВОЗ) ввели норматив, названный предварительным недельным поступлением (табл. 2.10) [20].
Таблица 2.10
Рекомендации ФАО/ВОЗ о допустимом еженедельном поступлении токсичных тяжелых металлов с пищей и другими источниками
Токсичные тяжелые металлы |
Норма | |
мг на человека |
мг/кг массы тела | |
Ртуть (общая) |
0,3 |
0,005 |
Метилртуть (в пересчете на Hg) |
0,2 |
0,003 |
Свинец |
3 |
0,05 |
Кадмий |
0,4 – 0,5 |
0,0067 – 0,0083 |
В табл. 2.11 приведены рекомендации ФАО/ВОЗ по допустимым количествам некоторых металлов в основных группах пищевых продуктов.
Таблица 2.11
Допустимые остаточные количества металлов в основных группах пищевых продуктов (мг/кг сырого продукта) [20]
Элемент |
Рыбные |
Мясо-продукты |
Молочные |
Хлебные и зернопродукты |
Овощи |
Фрукты |
Соки и напитки |
Ртуть |
0,5 |
0,03 |
0,005 |
0,01 |
0,02 |
0,01 |
0,005 |
Кадмий |
0,1 |
0,05 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,03 |
0,002 |
Свинец |
1 |
0,5 |
0,05 |
0,2 |
0,5 |
0,4 |
0,4 |
Мышьяк |
1 |
0,5 |
0,05 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
Медь |
10 |
5 |
0,5 |
5 |
10 |
10 |
5 |
Цинк |
40 |
40 |
5 |
25 |
10 |
10 |
10 |
Железо |
30 |
50 |
3 |
50 |
50 |
50 |
15 |
Олово |
200 |
200 |
100 |
- |
200 |
100 |
100 |
Сурьма |
0,5 |
0,1 |
0,05 |
0,1 |
0,3 |
0,3 |
0,2 |
Никель |
0,5 |
0,5 |
0,1 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,3 |
Селен |
1 |
1 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
Хром |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
Алюминий |
30 |
10 |
1 |
20 |
30 |
20 |
10 |