Свинец давно известен человечеству: одним из первых металлургических процессов была выплавка свинца. Из него изготавливали буквально всё: трубы, украшения, посуду, предметы быта, не забывали добавлять свинцовый сахар в еду. И это было только началом пути, на котором свинец стал частью повседневности.
Активное использование свинца на протяжении многих веков привело к загрязнению окружающей среды. Большой вклад внёс тетраэтилсвинец (C2H5)4Pb – его использовали в качестве присадки к топливу с 1920-х годов. Позже оказалось, что это одно из самых ядовитых и канцерогенных соединений свинца.
Однократное вдыхание паров свинца концентрацией 270–800 мг/м3 приводит к моментальной смерти. Но это бешеные количества, которые могут быть зафиксированы лишь при авариях. При приёме внутрь летальной дозой может оказаться (в перерасчёте на чистый свинец) 150–450 мг/кг веса. Такой разброс значений связан с большей чувствительностью к свинцу детей и беременных женщин. Но меньшие концентрации свинца в воздухе – от 0,07 до 11 мг/м3 – при однократном вдыхании способны вызвать отравление.
Его симптомы проявятся не сразу. Острое отравление различить намного проще: человек почти сразу чувствует слабость, и клиническая картина похожа на отравление мышьяком. Но если отравление хроническое, кроме усталости, металлического вкуса и анемии может появится характерный свинцовый налёт на зубах серо-лилового или голубого цвета. Свинец способен влиять на развитие мозга у детей и вызывать необратимые нейроповеденческие нарушения.
Механизм воздействия свинца схож с механизмом действия мышьяка. Попадая в организм, он нарушает процессы клеточного деления, дыхания, белкового синтеза, влияет на минеральный обмен. Опасно и то, что свинец относится к кумулятивным ядам: до 90 % попавшего в организм свинца способно накапливаться в костях, а остальное может задерживаться в печени, селезёнке, головном мозге и других органах. Период полувыведения свинца из мягких тканей составляет 25–40 суток, а из костей – не менее 10 лет. Поэтому, однажды получив приличную дозу этого металла, человек может долго страдать от его воздействия.
Согласно посмертной экспертизе, Людвиг ван Бетховен умер от непреднамеренного отравления свинцом, припарки с которым прописал его лечащий врач. Из-за использования свинцовых белил художники попадали в группу риска. При исследовании останков Караваджо в его костях был обнаружен свинец. Когда свинец появился как припой в консервных банках, он стал причиной массовых отравлений. На Шпицбергене зимой 1872/73 года умерло целых 17 норвежцев от отравления свинцом, который попадал к ним из консервных банок вместе с пищей. Этот момент истории получил название трагедии в Шведском доме. Это же стало одной из причин гибели участников Пропавшей экспедиции Франклина, которая отправилась в Арктику, но так и не вернулась.
Белый фосфор
Фосфор – с греческого «светоносный» – действительно сделал нашу жизнь светлее. Сейчас мы знаем, что этот элемент необходим для биологических процессов внутри нашего организма, а про фосфорные удобрения рассказывают даже в школе.
Фосфор был открыт Хеннигом Брандом в 1669 году. Существует даже картина «Алхимик, открывающий фосфор», которая описывает этот эпизод истории. Бранд, как и остальные алхимики, надеялся открыть философский камень, превращающий любой металл в золото и излечивающий любые болезни. Фосфор, конечно, не превращает железо в драгоценный металл, но тоже совершил переворот в науке. Из него начали изготавливать бомбы и подрывные смести.
[22]
Фосфор (Р) существует в нескольких состояниях с разным распределением атомов в пространстве и связями между ними. Фосфор может быть белый, красный, коричневый и чёрный. Вы наверняка вспомните красный – именно он находится на спичках и боковой стороне спичечной коробки. Но когда-то вместо него использовался белый фосфор. Первые фосфорные спички придумали в 1831 году, их изготавливали с использованием белого фосфора, бертолетовой соли и серы. Но эти спички были небезопасны: достаточно было потереть их о карман или наступить на них, как они тут же вспыхивали. И всё это в дополнение к ядовитости белого фосфора. Он вызывает характерный фосфорный некроз челюсти: кости челюсти буквально разрушаются. Это стало профессиональным заболеванием работников спичечных фабрик того времени. При контакте с кожей вещество вызывает ожоги. А из-за того что фосфор растворяется в жирах, он накапливается в организме и способен в течение долгого времени оказывать токсическое действие.
С начала XX века запрещено производить спички из белого фосфора. И отравления белым фосфором встречаются крайне редко. Остальные модификации фосфора не токсичны. Но и другие соединения фосфора снискали себе славу отравителей, и на их основе было создано много боевых отравляющих веществ (о них в подразделах ниже).
Фосфин
Есть такое загадочное явление – блуждающие огни. В мифологиях разных частей света встречаются упоминания светящихся огней, которые можно увидеть на кладбищах или болотах. Их называли свечами покойников. Объяснения тоже были разные: то ли это души умерших, то ли это указатель места, где спрятаны сокровища.
Но современные объяснения куда прозаичнее. Их несколько:
• в процессе разложения органики (в том числе и тел) образуется большое количество фосфина (PH3), дифосфина (P2H4) и метана (CH4). Смешиваясь с воздухом и влагой, они способны воспламеняться и создавать светящиеся сферы;
• хемилюминесценция самого фосфина;
[23]
• биолюминесценция микроорганизмов, насекомых или грибов.
[24]
Так вот, пару слов об этом фосфине. Это токсичный тяжёлый газ, в чистом виде не имеющий запаха. Но технический фосфин (тот, что содержит примеси) сильно пахнет тухлой рыбой или чесноком. Фосфин получают из белого фосфора и применяют в качестве фумигата (это газы, которые уничтожают вредителей сельскохозяйственных растений).
