Установлено, что 70 % токсичных металлов попадает в организм человека с пищей. Контролируется восемь наиболее опасных токсичных примесей: ртуть, свинец, олово, кадмий, медь, цинк, железо, мышьяк.

Ртуть (Hg) — высокотоксичный, кумулятивный (т. е. способный накапливаться в организме) яд. Поражает кроветворную, ферментативную, нервную системы и почки. Наиболее токсичны некоторые органические соединения, особенно метилртуть. В организме ртутные соединения проникают в различные органы и ткани, но больше всего их обнаруживают в крови, печени, почках и головном мозгу. В крови снижается количество эритроцитов, в печени и почках развиваются дегенеративные изменения. В желудочно-кишечном тракте возникают сильные воспалительные процессы.

Как же попадает к нам ртуть?  К примеру, при производстве хлора электролитическим методом возможно образование сточных вод, загрязненных хлором, ртутью и ее солями. Присутствие в таких водах ртути даже в ничтожно малых концентрациях (менее 0,001 %) способствует подавлению и полному прекращению в них всех биологических процессов. Ртутные соединения, сбрасываемые в водоемы, имеют свойство накапливаться в рыбе, обычно пропорционально ее возрасту и размеру. Иногда источником повышенного содержания ртути в продуктах становится зерно, обработанное ртутьорганическими препаратами. Из растительных продуктов ртути более всего содержится в какао-бобах, а, следовательно, и в шоколаде (до 0,1 мг/кг), изготовленном на их основе.

Свинец (Pb). Хронические отравления наблюдаются при вдыхании воздуха с высоким содержанием свинца (например, выхлопных газов), а также при поступлении с пищей и питьевой водой небольших количеств свинца в течение длительного времени. При этом отмечается общая слабость, бледность кожных покровов, боли в животе, «свинцовая кайма» по краям десен, анемия, нарушение функции почек. Установлено, что хроническая интоксикация наступает при потреблении 1–8 мг свинца в сутки.

В основном повышение содержания свинца наблюдается в консервах, помещенных в сборную жестяную тару. В таких продуктах содержание свинца может увеличиваться в 10 раз по сравнению с естественным уровнем. Нельзя хранить и готовить пищу в декоративной фарфоровой или керамической посуде (т. е. в посуде, предназначенной для украшения, но не для пищи), поскольку очень часто глазурь, особенно желтого и красного цветов, содержит соли свинца и кадмия (о нем будет рассказано дальше), которые легко переходят в пищу.

Особенно опасны для человека отравления, вызванные органическим соединением свинца — тетраэтилсвинцом Pb(C₂H₅)₄, который представляет собой маслянистую бесцветную жидкость со специфическим резким запахом, более токсичную, чем сам свинец. Тетраэтилсвинец, добавленный в бензин в количестве 0,1 % для повышения его октанового числа, при сгорании моторного топлива выбрасывается в атмосферу. Он легко попадает в почву и загрязняет пищевые продукты, поэтому продукты сельского хозяйства, выращенные вдоль автострад, содержат повышенное количество свинца.

Кадмий (Cd) — элемент высокой токсичности. В определенных условиях ионы кадмия, обладая большой подвижностью в почвах, легко переходят в растения, накапливаются в них и затем поступают в организм животных и человека.

Наиболее типичным проявлением отравления кадмием является нарушение процессов поглощения аминокислот, фосфора и кальция в почках. После прекращения действия кадмия повреждения, вызванные его действием в почках, остаются необратимыми. Содержание кадмия в растительных продуктах зависит от дозы удобрения полей суперфосфатом. Избыток суперфосфата смывается дождями в реку. Туда же несут его и грунтовые воды. Другой источник кадмия — сточные воды гальванических цехов и производств. Кадмий может появиться и в консервном производстве при использовании жестяной тары (соединение деталей которой осуществляется пайкой) при нарушении технологии пайки, применении случайных припоев или некачественных покрытий. Кадмий может накапливаться в печени рыб в весьма значительных количествах.

Симптомы избытка кадмия:

Кадмий является довольно токсичным микроэлементом. Даже при низкой концентрации (от 3 до 330 мг) может проявляться его негативное воздействие на человеческий организм. Токсичной для человека считается доза в 30 мкг в сутки. Количество кадмия в размере от 1 до 9 г можно считать дозой с летальным исходом.

К симптомам избытка относят: повышенное артериальное давление; нарушение функции почек; нарушение функции легких;  неожиданные переломы костей, так как кадмий вымывает кальций; болезнь итай-итай (сопровождается очень сильной болью в суставах и позвоночнике, почечной недостаточностью и остеомаляцией – размягчение костей; деформации костей скелета, уменьшение минерализации костного вещества).

Мышьяк (As) — высокотоксичный кумулятивный яд, поражающий нервную систему. Попадает мышьяк с пищей и накапливается главным образом в печени, селезенке, почках и крови (в эритроцитах), а также волосах и ногтях. Смертельная доза — 200 мг. Хроническая интоксикация наблюдается при потреблении 1–5 мг в сутки. При остром отравлении симптомы его обычно наступают через 20–30 мин. При этом наблюдаются резко выраженные признаки расстройства желудочно-кишечного тракта, чувство жжения и металлического вкуса во рту. Отмечается резкая общая и сердечная слабость, резкое снижение кровяного давления, потеря сознания. Нередко отравление заканчивается летальным исходом.

Медь (Cu) в определенных количествах необходима для нормального функционирования человека и животных. Суточная потребность взрослого человека в меди, по данным Всемирной охраны здравоохранения (ВОЗ), определяется в 2–5 мг или 30 мкг/кг массы тела. Максимально допустимое суточное поступление — 50 мкг/кг. Однако в избыточных количествах медь оказывает токсическое действие. При попадании в организм с пищей, содержащей более 50 мкг/кг, наблюдаются характерные признаки отравления — металлический вкус во рту, неукротимая рвота, боли в животе.

Значительное количество меди, попавшей в желудочно-кишечный тракт, раздражает нервные окончания в желудке и кишечнике и вызывает рвоту. А хронический избыток меди ведет к остановке роста, гемолизу и низкому содержанию гемоглобина, а также к нарушению тканей в печени, почках, мозге. Отмечается недостаток церулоплазмина у большинства пациентов, страдающих «болезнью Вильсона» — врожденным дефектом метаболизма. Такие пациенты обнаруживают повышенные уровни меди в печени наряду с ее дисфункцией. Токсичность меди можно понизить путем приема МоО₄^2-.

Барий ( Ba ²⁺ ) и стронций ( Sr ²⁺ ). Ион бария — это мускульный яд, лечение здесь состоит во внутривенном введении солей К⁺. Пока ионы Ba²⁺ находятся еще в кишечнике, прием растворимых солей SO₄ приводит к образованию нерастворимого сульфата бария, который не абсорбируется. [6]

Бериллий Ве²⁺ в кислых средах образует нерастворимый гидроксид Ве(ОН)₂, который понижает кишечную абсорбцию. Ингаляция бериллийсодержащей пылью вызывает хронический легочный грануломатоз (называемый бериллиозом) или очаги в легких; болезнь развивается медленно и часто заканчивается летальным исходом. Рабочие предприятий по производству флуоресцентных ламп, где оксид бериллия используется как фосфоресцирующее вещество, становились жертвами бериллиоза. (Такое производство уже приостановлено.) Ве²⁺ ингибирует многие ферменты типа фосфатазы, он самый сильный из известных ингибиторов для щелочной фосфатазы. Бериллий ингибирует также ферменты, активируемые магнием и калием, нарушает репликацию ДНК.

Алюминий. Главными источниками увеличенного поступления этого микроэлемента в организм являются алюминиевая посуда, загрязненный воздух, консервированная пища и иногда водопроводная вода. Для человека токсичная доза алюминия составляет более 50 мг.

 Попадание А1³⁺ (так же, как и Hg²⁺, и Рb²⁺) в сеть водоснабжения городов с кислыми дождями приводит к более высокому содержанию металла, которое уже становится проблемой. Токсическое действие А1³⁺ проявляется в виде запоров и нервных отклонений. Увеличение концентрации алюминия в мозге ассоциируется с болезнью Альцгеймера, расстройствами типа слабоумия и даже смертью главным образом престарелых людей.

Железо. При избыточной концентрации, железо выступает в роли токсина. Оно начинает накапливаться в клетках некоторых внутренних органов, что влечет за собой разрушение их тканей и нарушение функций этих органов. В основном страдает печень, ведь она представляет собой главный фильтр организма, вместе с ней поджелудочная железа, а также сердце. Передозировка железа может привести к развитию злокачественных опухолей. Токсичность железа связана с болезнями кишечно-желудочного тракта, шоком, повреждением печени.

Ион Ni²⁺ еще один пример металла, который сравнительно нетоксичен. И все же промышленные дымы, особенно с участием карбонила никеля Ni(CO)₄ (в котором никель находится формально в нульвалентном состоянии), легко абсорбируются в легких и являются высокотоксичными. При попадании. Причины никелевой токсичности нам неизвестны; он блокирует ферменты и реагирует с нуклеиновыми кислотами.

Цинк. Потребление избыточного количества солей цинка может приводить к острым кишечным нарушениям, сопровождаемым тошнотой. Острое отравление этим элементом случалось при потреблении кислых фруктовых соков, упакованных в гальванизованные (покрытые цинком) стальные контейнеры. Случаи хронического отравления цинком у людей вообще неизвестны, однако оно может проявляться смазано, нечетко. Так, например, при конкуренции цинка и меди избыток цинка может вызвать дефицит по меди, если последняя присутствует в минимальном количестве.

Таллий Tl — очень токсичный металл. Из-за высокой токсичности получил прозвище «химический СПИД». Отравление Tl поражает нервную систему, вызывает гастроэнтериты, периферическую нефропатию, а при дозах 6-10 мг/кг массы тела может быть смертельным. [7]