- •1.1 Экотоксикология как наука о загрязнителях
- •1.2 Биологическое воздействие вредных веществ на живые организмы
- •1.3 Ксенобиотический профиль среды
- •2.1. Формирование ксенобиотического профиля. Источники поступления поллютантов в среду
- •2.2. Персистирование
- •2.3. Трансформация веществ
- •2.3.1. Абиотическая трансформация
- •2.3.2. Биотическая трансформация
- •3.1. Процессы элиминации, не связанные с разрушением
- •3.2. Биоаккумуляция
- •3.2.1. Факторы, влияющие на биоаккумуляцию
- •3.2.2. Значение биоаккумуляции
- •3.3. Биомагнификация
- •4.1. Общие понятия
- •4.2. Экотоксичность
- •4.2.1. Острая экотоксичность
- •4.2.2. Хроническая экотоксичность
- •4.2.3. Механизмы экотоксичности
- •5.1. Общая методология
- •5.2. Оценка экологического риска
- •6.1. Полигалогенированные ароматические углеводороды (пау)
- •6.1.1. Диоксины
- •7.1 Полихлорированные бифенилы
- •7.2 Хлорированные бензолы
- •8.1 Кадмий
- •8.2 Мышьяк (As).
- •8.2.1 Антропогенные источники загрязнения:
- •8.2.2 Токсическое действие
- •8.2.3 Острое отравление
- •9.1.2 Механизм токсичного действия
- •9.1.3 Острое отравление
- •9.3.4 Хроническое отравление
- •9.3.5 Нормативы:
- •9.4.4 Хроническое отравление
- •9.4.5 Нормативы:
- •10.1 Антидоты прямого действия
- •10.2 Антидоты непрямого действия
- •Защита рецепторов от токсичного воздействия
- •Восстановление или замещение поврежденной ядом биоструктуры
- •Антиоксиданты
- •Конкуренция с ядом за связывание с ферментом
- •Заключение
- •Литература
9.3.4 Хроническое отравление
NO вызывает нарушение функций органов дыхания и кровообращения;
NO2 вызывает воспаление слизистой оболочки десен, хронический бронхит.
9.3.5 Нормативы:
Предельно-допустимые концентрации:
NO: NO2:
ПДКм.р. = 0,4 мг/м3; ПДКмр. = 0,085 мг/м3;
ПДКс.с. 0,06 мг/м3; ПДКс.с. 0,04 мг/м3.
Класс опасности-3. Класс опасности-2.
9.4 Оксид серы (IV) – сернистый газ SO2
9.4.1 Антропогенные источники поступления:
Сжигание угля и нефтепродуктов:
а) 80% - в промышленности и быту;
б) 19% - металлургия;
в) 1% - транспорт.
Минимальные выбросы – при сжигании природного газа, максимальные – при сжигании угля, нефти (зависит от сорта).
В металлургии выбросы возникают при выплавке меди, цинка, свинца, никеля; из сульфидных руд (колчеданов).
9.4.2 Механизм действия
Оказывает многостороннее общетоксическое действие. Нарушает углеводный и белковый обмен, ингибирует ферменты. Обладает раздражающим действием. Нарушает функцию печени, желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы, почек.
9.4.3 Острое отравление
В лекгих случаях (концентрация ~ 0,001 % по объему) вызывает раздражение
49
верхних дыхательных путей и глаз, слезотечение, чихание, першение в горле, кашель, осиплость голоса. При поражении средней тяжестивызывает общую слабость, сухой кашель, боль в носу и горле, тошноту, боли в подложечной об-ласти, носовые кровотечения. В тяжелых случаях – острое удушье, мучительный кашель, отек легких, смерть.
9.4.4 Хроническое отравление
При хронических отравлениях возникают: нарушение дыхательной, сердечно-сосудистой систем и желудочно-кишечного тракта. Одна из форм поражения – бронхиты: кашель, боли в груди, одышка, слабость, утомляемость, потливость.
Может возникнуть поражение печени – токсический гепатит : тяжесть и боль в правой подреберной области, тошнота, горечь во рту. При поражении желудка – боль натощак или после еды, изжога, тошнота, снижение аппетита, язва желудка и двенадцатиперстной кишки.
9.4.5 Нормативы:
Предельно-допустимые концентрации составляют:
ПДКр.з. = 10 мг/м3;
ПДКм.р. = 0,5 мг/м3;
ПДКс.с. = 0,05 мг/м3.
Класс опасности - 2.
50
Лекция 10 - Применение антидотов для минимизации ущерба организму от вредных веществ
Антидоты – вещества, способные воспрепятствовать воздействию яда на ор-ганизм, нормализовать основные функции организма или затормозить развиваю-щиеся при отравлении функциональные или структурные нарушения.
Антидоты бывают прямого и непрямого действия.
10.1 Антидоты прямого действия
Прямого действия – осуществляется непосредственное химическое или физико – химическое взаимодействие яда и противоядия.
Основные варианты – сорбентные препараты и химические реагенты.
Сорбентные препараты – защитное действие осуществляется за счет не-специфической фиксации (сорбции) молекул на сорбенте. Результат – снижение концентрации яда, взаимодействующего с биоструктурами, что приводит к ослаб-лению токсичного эффекта.
Сорбция происходит за счет неспецифических межмолекулярных взаимо-действий – водородных и Ван – дер – Ваальсовых связей (не ковалентных!).
Сорбцию возможно осуществлять с кожных покровов, слизистых оболочек, из пищеварительного тракта (энтеросорбция), из крови (гемосорбция, плазмосорб-ция). Если яд уже проник в ткани, то применение сорбентов не эффективно.
Примеры сорбентов: активированный уголь, каолин (белая глина), окись цинка, ионообменные смолы.
1 грамм активного угля связывает несколько сотен миллиграммов стрихнина.
Химические противоядия – в результате реакции между ядом и противоядием образуется нетоскичное или малотоксичное соединение (за счет прочных ковалентных ионных или донорно-акцепторных связей). Могут действовать в любом месте - до проникновения яда в кровь, при циркуляции яда в крови и после фиксации в тканях.
Примеры химических противоядий:
а) для нейтрализации попавших в организм кислот используют соли и оксиды, дающие в водных растворах щелочную реакцию – K2CO3, NaHCO3, MgO;
б) при отравлении растворимыми солями серебра (например, AgNO3 ) исполь-зуют NaCl, который образует с солями серебра нерастворимый AgCl;
в) при отравлении ядами, содержащими мышьяк используют MgO, сульфат железа, которые химически связывают его;
г) при отравлении марганцовокислым калием KMnO4, который является сильным окислителем, используют восстановитель - перекись водорода H2O2;
д) при отравлении щелочами используют слабые органические кислоты (лимонная, уксусная);
е) при отравлении солями плавиковой кислоты (фторидами) применяют сульфат кальция CaSO4, при реакции получается малорастворимый CaF2;
51
ж) при отравлении цианидами (солями синильной кислоты HCN) применяются глюкоза и тиосульфат натрия, которые связывают HCN. Ниже приведена реакция с глюкозой.
Очень опасна интоксикация тиоловыми ядами (соединениями ртути, мышьяка, кадмия, сурьмы и и др. тяжелых металлов). Тиоловыми такие яды называют по механизму их действия - связыванию с тиоловыми (-SH) группами белков:
Связывание металла с тиоловыми группами белков приводит к разрушению структуры белка, что вызывает прекращение его функций. Результат - нарушение работы всех ферментных систем организма.
Для нейтрализации тиоловых ядов применяются дитиоловые антидоты (доноры SH- групп). Механизм их действия представлен на схеме.
Образовавшийся комплекс яд-антидот выводится из организма, не причиняя ему вреда.
Еще один класс антидотов прямого действия - антидоты – комплексоны (комплексообразователи).
Они образуют прочные комплексные соединения с токсичными катионами Hg, Co, Cd, Pb . Такие комплексные соединения выводятся из организма, не причиняя ему вреда. Среди комплексонов наиболее распространены соли этилендиамин-
52
тетрауксусной кислоты (ЭДТА), прежде всего этилендиаминтетраацетат натрия.
