- •Основы экотоксикологии красноярск 2011
- •Введение
- •Задачи изучения дисциплины
- •Глава 1. Механизмы токсического действия и перераспределения в организме токсических и ядовитых веществ
- •1.1. Токсикометрия
- •1.2. Токсикодинамика
- •Общая классификация факторов, определяющих развитие отравлений
- •1.3. Токсикокинетика
- •1.3.1. Пути поступления и распределения ядов в организме
- •1.3.2. Токсико-кинетические особенности отравлений
- •1.3.2.1. Особенности пероральных отравлений
- •1.3.2.2. Особенности ингаляционных отравлений
- •1.3.2.3. Особенности перкутанных отравлений
- •1.3.3. Транспорт токсичных веществ через клеточные мембраны
- •Классификация мембранотоксинов
- •Механизмы повреждения мембран
- •1.3.4. Пути и способы естественного выведения чужеродных соединений из организма
- •Контрольные вопросы
- •Использованная литература
- •Глава 2. Токсические вещества в природных средах
- •2.1. Антропогенное воздействие на окружающую природную среду
- •Классификация загрязнений по области их воздействия
- •Классификация веществ по степени их вредности
- •2.2. Поведение токсикантов в природных средах
- •2.3. Загрязнение атмосферы
- •2.3.1. Типы и виды загрязнений атмосферы
- •2.3.2. Основные загрязняющие вещества атмосферы
- •Лабораторная работа
- •Ход работы
- •2.3.3. Кислотные дожди
- •2.3.4. Парниковый эффект
- •2.3.5. Нарушение озонового слоя
- •2.4. Загрязнение воды
- •2.4.1. Основные источники загрязнения воды
- •2.4.2. Вещества, разрушаемые микроорганизмами, и изменение состояния воды
- •Ход анализа
- •2.4.3. Устойчивые, или трудноразрушающиеся, вещества в воде
- •2.4.4. Ионы, поступающие из удобрений и солей, используемых для снеготаяния при уборке снега и льда, и тяжелые металлы в воде
- •Ход работы
- •Приготовление вспомогательного раствора суммы металлов
- •Приготовление стандартного раствора
- •2.4.5. Загрязнение вод водорослями
- •Контрольные вопросы
- •Использованная литература
- •Глава 3. Токсические вещества в агросфере и продукции агропромышленного комплекса
- •3.1. Загрязнения пестицидами
- •По стойкости:
- •3.2. Диоксины в агросфере
- •3.3. Использование регуляторов роста растений
- •3.4. Нитраты и нитриты
- •Во время косвенного окисления гемоглобина сначала нитриты окисляются до нитратов с образованием пероксида водорода, затем последний вступает в реакцию с железом гемоглобина
- •Подготовка проб для анализа
- •Качественная оценка содержания нитратов в продукции растениеводства с использованием дифениламина
- •Ход анализа
- •Качественная оценка наличия нитритов в продукции растениеводства с помощью йодкрахмальной бумажки
- •Ход анализа
- •Качественная реакция определения нитритов с помощью реактива Грисса
- •Ход анализа
- •Фотоэлектроколориметрическое измерение интенсивности окраски
- •3.5. Нитрозосоединения
- •3.6. Тяжелые металлы в агросфере
- •3.6.1. Загрязнение ртутью
- •3.6.2. Загрязнение кадмием
- •3.6.3. Загрязнение свинцом
- •3.6.4. Загрязнение хромом
- •3.6.5. Загрязнение цинком, кобальтом, никелем, марганцем и медью
- •«Определение кобальта в почве»
- •Построение градуировочного графика
- •Ход работы
- •Ход работы
- •3.6.6. Загрязнение мышьяком
- •3.6.7. Загрязнение оловом
- •3.7. Полициклические ароматические углеводороды (пау)
- •3.8. Радиоактивное загрязнение агросферы
- •3.9. Влияние способов обработки пищевых продуктов
- •3.9.1. Добавки к пищевым продуктам (контаминанты)
- •3.9.2. Красители
- •3.9.3. Подсластители
- •3.9.4. Вкусовые добавки. Антиоксиданты
- •3.9.5. Консерванты
- •Ход работы
- •Ход анализа
- •3.10. Микотоксины в продукции агросферы
- •Микотоксинов (мг/кг)
- •Трихотеценовые микотоксины
- •Эрготоксины
- •Первая помощь и профилактика микотоксикозов
- •3.11. Получение экологически безопасной сельскохозяйственной продукции
- •3.11.1. Растениеводство
- •3.11.2. Животноводство
- •Контрольные вопросы
- •Использованная литература
- •Заключение
- •Возможные последствия воздействия химических продуктов на экосистемы (последствия приводятся по степени убывания их опасности)
- •Словарь
- •Тестовые задания
- •Глава 1. Механизмы токсического действия и перераспределения в организме токсических и ядовитых веществ
- •Глава 2. Токсические вещества в природных средах
- •Глава 3. Токсические вещества в агросфере и продукции агропромышленного комплекса
- •Тестовые вопросы для самоконтроля
3.2. Диоксины в агросфере
Диоксин и диоксиноподобные соединения обладают высокой токсичностью, представляют реальную угрозу загрязнения пищевой продукции, включая питьевую воду. Источниками загрязнения могут быть предприятия металлургической, целлюлозо-бумажной и нефтехимической промышленности. Наиболее опасный источник загрязнения – предприятия, производящие хлорную продукцию, в том числе пестициды.
Непосредственными источниками интоксикации оказываются 2,3,7,8-тетрахлордтбензо-n-диоксин (2,3,7,8-ТХДД), образующийся как микропримесь при получении ТХВ, и 2,3,7,8-тетрахлордибензо-фуран (2,3,7,8-ТХДВ) – микропримесь ПХБ (полихлорбифенола). Наряду с ТХДД и ТХДВ существует 22 изомера ТХДД и 38 изомеров ТХДВ.
ТХДД – наиболее опасный яд для человека. Отличается высокой стабильностью, не подвергается гидролизу и окислению, устойчив к высокой температуре (разлагается при 7500С), действию кислот и щелочей, невоспламеняем, обладает высокой растворимостью в жирах.
ТХДД относится к веществам первого класса токсичности с лимитирующим показателем. Расчетная среднесмертельная доза для человека при однократном оральном поступлении – 0,05–0,07 мг/кг, расчетная минимальная токсическая доза при хроническом оральном поступлении – 0,1 мкг/кг.
Чрезвычайно широкий спектр биологического действия ПХДД и ПХДВ стал причиной выделения этих ксенобиотиков в категорию суперэкотоксикантов. 2,3,7,8-ТХДД гораздо более токсичнее таких боевых отравляющих веществ, как зарин и VX-газ.
Множественность клеточных мишеней для диоксинов и подобных веществ в различных биологических средах определяет широкий спектр токсических эффектов:
- эмбриотоксические и тератогенные (эффекты в отношении развития) – повышение числа спонтанных абортов. Рождение потомства с аномалиями развития;
- иммунотоксические, аналогичные действию вируса СПИДа;
-гистопатологические, вызывающие болезнь хлоракне (изменение клеток сальных желез кожи) и язвенную болезнь;
- метаболические, связанные с модуляцией активности;
- эндокринно-токсические, связанные с влиянием на метаболизм гормонов тироксина, эстрогенов, андрогенов (подавление синтеза тестостерона приводит к устойчивой феминизации потомства);
-нейротоксические, проявляющиеся в повышенной нервозности, депрессивных состояниях, снижении уровня умственного развития, обусловленных влиянием полихлорированных диоксинов и дибензофуранов на метаболизм некоторых нейротрансмиттеров в клетках головного мозга;
- канцерогенные, вызывающие образование злокачественных опухолей.
При попадании в окружающую среду диоксины интенсивно накапливаются в почве, водоемах, активно мигрируют по пищевым цепям, особенно в жиросодержащих объектах. В организм человека диоксины поступают с продуктами питания (98–99% от общей дозы). Среди основных продуктов опасные концентрации этих веществ обнаруживаются в мясе, молочных продуктах и рыбе. Следует отметить способность диоксинов накапливаться в коровьем молоке, где их содержание выше в 40–200 раз, чем в тканях животного. Источниками диоксинов могут быть картофель, морковь и другие корнеплоды, так как основная часть диоксинов кумулируется в корневых системах растений, и только 10% в наземных частях.
Особое внимание следует уделить проблеме содержания полихлорированных дифенилов и диоксинов в грудном молоке, что является фактором риска для здоровья детей раннего и старшего возраста.
Допустимая суточная доза (ДСД) для человека, согласно рекомендации ВОЗ, – 10 нг/кг. Аналогичный уровень принят в России.
Максимально допустимые уровни (МДУ) содержания диоксинов в основных группах пищевых продуктов составляют (в пересчете на ТХДД), нг/кг:
молоко (в пересчете на жир) – 5,2 (Германия – 1,4);
рыба – 11,0, в пересчете на жир – 88,0;
мясо – 0.9, в пересчете на жир – 3,3;
пищевые продукты – 0,036 (США – 0,01);
вода объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения – 20 нг/л (США и Германия – 0,01).
