Использование некоторых полимеров природного происхождения для снижения токсического воздействия ионов свинца на биологические объекты

Обоснование. Широкое применение соединений свинца в электротехнике, производстве красителей, инсектицидов, в производстве и использовании боеприпасов привело к его отрицательному влиянию на окружающую среду и организм человека. Повышение содержания свинца происходит при ведении боевых действий, что актуально в настоящее время, так как он используется в боеприпасах. При взрывах или выстрелах боеприпасы высвобождают свинец в виде частиц и паров, которые могут загрязнять воду, почву и воздух, попадать в верхние дыхательные пути человека. В настоящее время существует значительное количество эко- и энтеросорбентов, однако основой последних являются в основном диоксид кремния, лигнин, смектиты и пр. Данные субстанции не всегда эффективны в отношении именно тяжёлых металлов. В результате остро стоят вопросы о связывании поллютантов в малоподвижные формы и выведении их из геохимических потоков, а также вопросы о профилактических и лечебных мероприятиях с целью детоксикации организма людей, проживающих или работающих в условиях негативных техногенных воздействий.

Цель исследования. Анализ сорбционной активности гуминовых кислот и размельчённых рогов северного оленя и их сравнительная оценка с известными энтеросорбентами в отношении ионов свинца при рН 3.

Методы. Объектами исследования выбраны образцы биополимеров (гуминовые кислоты и ткань рогов северного оленя). В качестве стандартных образцов-энтеросорбентов определены кремния диоксид коллоидный (Полисорб®) и лигнин гидролизный (Фильтрум-СТИ®). В исследовании применяли методы прямой потенциометрии и инфракрасной спектроскопии.

Результаты. Сорбенты, полученные из природного сырья (гуминовые кислоты и костная ткань рогов северного оленя), проявляют достаточно высокую сорбционную активность по отношению к ионам свинца и прочность их связывания согласно расчётным значениям константы сорбционной ёмкости и коэффициента связывающей ёмкости соответственно. Костная ткань рогов северного оленя имеет более высокие значения коэффициентов сродства сорбента к сорбату и скорости поглощения ионов Pb²⁺ по сравнению с другими сорбентами. Записанные инфракрасные спектры образцов биополимеров имеют качественно сходные пики поглощения, однако количественно содержание функциональных групп в их молекулах отличается.

Заключение. Изученные биополимеры (гуминовые кислоты и костная ткань рогов северного оленя) проявляют высокие сорбционные свойства по отношению к ионам свинца, значительно превосходящие таковые у энтеросорбентов, уже имеющихся на фармацевтическом рынке. Реализация высоких сорбционных характеристик изученных природных биополимеров и возможность их участия в связывании ионов тяжёлых металлов посредством хелатирования, вероятно, обусловлена особенностями их структурно-функционального строения.