№ 13 билет

1.Аэрозоли и климат

Исторически, термин "Аэрозоль" был впервые использован английским химиком Ф. Дж. Доннаном в конце 1-й мировой войны для обозначения облаков, состоящих из частиц мышьяковистых соединений, применяющихся как отравляющие вещества немецкими войсками.

В современном понимании аэрозоли представляют собой дисперсные системы с газовой дисперсионной средой и твёрдой или жидкой дисперсионной фазой.

По агрегатному состоянию и размерам частиц дисперсионной фазы, аэрозоли делят на туманы - системы с жидкой дисперсионной фазой, пыли – системы с твёрдыми частицами. Туманы имеют частицы правильной сферической формы, тогда как пыли и дымы содержат твёрдые частицы самой разнообразной формы.  Аэрозоли поглощают и рассеивают солнечную радиацию и тем самым уменьшают ее долю, доходящую до поверхности Земли. Увеличение содержания стратосферных аэрозолей приводит к охлаждению климата.

Часто возникают смешанные аэрозоли, состоящие из частиц различного происхождения.

Из источников поставки аэрозолей в атмосферу можно выделить аэрозоли природного происхождения и аэрозоли антропогенного происхождения. К аэрозолям природного происхождения можно отнести аэрозоли вулканического происхождения, облака, туманы, лесные и степные пожары, аэрозоли, образующиеся вследствие эрозии почв, пыльные бури, морские брызги, космическую пыль, биогенные аэрозоли (пыльца, споры, микроорганизмы и др.). К аэрозолям антропогенного происхождения обычно относят аэрозоли, образующиеся в результате сжигания разнообразных видов топлива, выхлопные газы разных видов транспорта, выбросы промышленных предприятий, распыление инсектицидов и пестицидов, т.е. всё то, что связано с хозяйственной деятельностью человека.

Для изучения оптических характеристик аэрозолей (в частности дымов) таких как видимость, прозрачность, поглощение, ослабление и рассеяние света, аэрозоли можно разделить на 3 основные группы: - слабопоглощающие, грубо- (первая) и мелкодисперсные (вторая), а также сильнопоглощающие (третья). Так, к примеру, к первой группе можно отнести почти все дымы пиролиза (тления), ко второй группе - в основном дымы горения древесины, торфа и т. д., к третьей - нефтяные, резиновые дымы горения ("чёрные" или "коптящие").

Особенностью стратосферы является малая скорость вертикальных и большая скорость горизонтальных движений в ней. Поэтому примеси, попадающие в среднюю и верхнюю стратосферу (выше 20—25 км), задерживаются в ней на год и даже на несколько лет. За несколько месяцев они распространяются над целым полушарием, а за 1—2 года — над всей планетой. Отсюда следует, что даже локальный заброс примесей в этот слой может привести к загрязнению всей стратосферы и повлиять на климат Земли в целом.

2.Основные задачи токсикологии

1-я задача – обнаружение и характеристика токсических свойств химических веществ, которые способны вызвать в организме животных или человека патологические изменения, а также изучение условий, при которых эти свойства возникают, наиболее ярко проявляются и исчезают.

Взаимодействие яда с организмом изучается в двух аспектах:

- как влияет вещество на организм - этим занимается токсикодинамика;

- что происходит с веществом в организме – токсикокинетика.

2-я задача – определение зоны токсического действия изучаемого химического вещества (токсикометрия).

Основные параметры токсикометрии:

Lim_ас – порог однократного (острого) действия токсического вещества – минимальная пороговая доза, вызывающая изменения показателей жизнедеятельности организма, выходящие за пределы приспособительных физиологических реакций;

DL₅₀ ( DL₁₀₀) – среднесмертельная (смертельная) доза, вызывающая гибель 50% (100%) подопытных животных при определённом способе введения (в желудок, на кожу) и двухнедельном сроке последующего наблюдения, мг/кг;

CL₅₀ (CL₁₀₀) - среднесмертельная (смертельная) концентрация, вызывающая гибель 50% (100%) подопытных животных при ингаляции, мг/м³;

ПДК - предельно допустимая концентрация вещества в воздухе, мг/м³;

ОБУВ –ориентировочный безопасный уровень воздействия вещества, мг/м³.

Токсическую опасность химического вещества характеризуют также величиной зоны острого токсического действия, отношением DL₅₀ /Lim_ас; чем больше эта величина, тем безопаснее вещество.

3-я задача - изучение клинических и патоморфологических признаков отравления при различных путях поступления яда в организм.

Большое значение имеет определение избирательной токсичности яда, т.е. его способности в большей степени повреждать определенные клетки или ткани, не затрагивая другие. Эта информация необходима для поиска антидотов (противоядий).

4-я задача - экстраполяция экспериментальных данных для животных на человека. Клинические испытания новых лекарственных препаратов обязательны, но смертельные дозы и концентрации, естественно, не определяют. Их экстраполируют, руководствуясь при этом следующими правилами:

- если Dl для 4-х видов лабораторных грызунов (мыши, крысы, морские свинки, кролики) различаются не больше, чем в три раза, существует высокая вероятность (70%) того, что для человека Dl будет той же;

- ориентировочно Dl для человека может быть найдена путем построения линии регрессии из нескольких точек в системе координат, где:

- а – смертельная доза для данного вида животного;

- б – масса его тела.

Контролируемый эксперимент в токсикологии невозможен. Условия взаимодействия яда с организмами разных людей не идентичны и зависят от:

- состояния здоровья;

- перенесенных ранее болезней;

- разной чувствительности к ядам вследствие привыкания или проводимого медикаментозного лечения;

- наличия хронических отравлений (алкоголизм, курение и т.п.);

- климатических условий;

- социальных обстоятельств.