4 курс / Общая токсикология (доп.) / toxikologia

WWW

.

кожных покровов (дерматиты, экземы), а при резорбции вызывает развитие ве-

Диоксид серы SO2 (сернистый газ). Основные источники поступления его в атмосферу – переработка и сжигание различного топлива, включающего серу

и ее соединения (каменный и бурый угли, нефть и нефтепродукты, древесина). Его присутствие ощущается при концентрации 3–6 мг/м3. БесцветныйRU газ с ост-

рым запахом уже в малых концентрациях (20–30 мг/м3) создает неприятный

.

та, реагирующая с аэрозолями металлов с образованием токсичных сульфатов.

вкус во рту, раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательные пути. При контакте с водяными парами и осадками в атмосфере образуетсяGASU серная кисло-

При концентрации около 50 мг/м3 и соединении с влагой образует последова-

тельно Н SО и H SO . Наиболее чувствительны к этому .газу хвойные и лист-

венные леса, так как он накапливается в листьях и хвое.

Особая трудность при определении вреда, нанесенного организму дейст-

2 з 2 4 WWW

вием диоксида серы, заключается в том, что она часто проявляется совместно с действием других факторов, опасных для здоровья. Неоднократно наблюдалось, что при повышенной концентрации пыли токсической действие диоксида

бо косвенно в виде кислотных осадков через почву. При действии сульфит-

ионов на клетки в первую очередь повреждаются биомембраны. Под влиянием диоксида серы листья желтеют, особенно в областях между прожилками листа. Наряду с разрушением мембран и обесцвечиванием красящих веществ листьев ион HSO3- нарушает деятельность ряда ферментов, понижая их активность. При

сейны Северного Ледовитого и Тихого океанов. На бассейны Азовского и Каспийского морей, где сосредоточен основной промышленный и сельскохозяйственный потенциал, приходится менее 8% общегодового объема речного стока.

ИспользованиеRU воды для хозяйственных целей – одно из звеньев круговорота воды. в природе. Антропогенное звено круговорота отличается от естественногоGASU тем, что в процессе испарения лишь часть использованной человеком

воды возвращается в атмосферу опресненной. Большая часть сбрасывается в реки и водоемы в виде сточных вод, загрязненных отходами производства.

20

RU .

WWW

.

ятия черной и цветной металлургии, химической и нефтехимической, целлю- лозно-бумажной, легкой промышленности.

Цветная металлургия. Сточные воды загрязнены минеральными вещест-

вами, флетореагентами (цианизы, ксантогенаты), солями тяжелых металлов (медь, свинец, цинк, никель, ртуть и др.), мышьяком, хлоридами и др.

Деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленностьRU . Глав-

ный источник образования сточных вод в отрасли – производство. целлюлозы,

базирующееся на сульфатном и сульфитном способах варки древесины и отбелки.

сточными водами попадают нефтепродукты, взвешенные вещества, азот общий, азот аммонийный, нитраты, хлориды, сульфаты, фосфор общий, цианиды, роданиды, кадмий, кобальт, марганец, медь, никель, ртуть, свинец, хром, цинк,

Легкая промышленность. Основное загрязнение водоемов происходит от текстильного производства и процессов дубления кож. В сточных водах тек-

стильной промышленности могут содержаться взвешенные вещества, сульфаты, хлориды, соединения фосфораRU и азота, нитраты, синтетические поверхност-

но-активные вещества, железо, медь, цинк, никель, хром, свинец, фтор и др.,

.

нол, фенальдегид.

кожевенного производства – соединения азота, фенолы, синтетические поверх- ностно-активные веществаGASU , жиры и масла, хром, алюминий, сероводород, мета-

Бытовые сточные воды – это вода из кухонь, туалетных комнат, душевых, бань, прачечных, .столовых, больниц, бытовых помещений промышленных предприятийWWWи др. В бытовых сточных водах органическое вещество в загряз-

нениях составляет 58%, минеральные вещества – 42%.

Источниками загрязнения признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление в водные объекты вредных веществ, ухудшающих качество поверхностных вод, ограничивающих их использование, а также нега-

Аварийное загрязнение водных объектов возникает при залповом сбросе вредных веществ в поверхностные водные объекты, который причиняет вред или создает угрозу причинения вреда здоровью населения, нормальному осу-

21

RU .

WWW

.

ренные примеси. Кроме того, загрязнения делятся на минеральные, органические, бактериальные, биологические.

тельные и животные. Растительные органические загрязнения вызываются остатками растений, плодов, овощей, злаков, растительного масла и др. Загрязне-

ния животного происхождения – это физиологические выделения людей и животных, остатки тканей животных, клеевые вещества и др..

Устойчивые, или трудноразрушающиеся, веществаWWWпопадают в воду час-

тично при изготовлении, частично при транспортировке и при использовании. К этой категории можно отнести нефть и нефтепродукты. При просачивании нефти в почву, несмотря на большую вязкость, она проникает в грунтовые воды, перемещается в направлении их движения и может так распространяться на

образуется эмульсионный слой нефть-вода, частично препятствующий газообмену между водой и воздухом, поэтому все находящиеся под этой пленкой ор-

жидкости. У морских птиц контакт с нефтью приводит к склеиванию оперения,

птицы быстро утрачивают способность держаться на воде и погибают от пере-

охлаждения. Нефть, конечно, подвергается микробиологическому распаду, но этот процесс протекает очень медленно, иногда до нескольких месяцев.

природную среду в аэробныхRU условиях фенолы распадаются иногда в течение недели. Нормативы, принятые. для питьевой воды, устанавливают ПДК фенолов

Загрязнения фенолами протекают в меньших масштабах. При попадании в

на уровне 0,5 мкг/л. Фенолы используют для дезинфекции, а также для изготовления клеев и фенолформальдегидных пластмасс. Кроме того, они входят в

дней, относятся также хлорированные углеводороды, как, например, органические растворители с одним-двумя атомами углерода, полихлорированные бифенилы и хлорорганические пестициды. Хлоруглеводороды могут образоваться уже в самойRU воде, когда хлорированная вода входит в контакт с продуктами распада. гумуса. Таким образом, образуется трихлорметан (CHCl3).

GASUДля таяния льда чаще всего используют поваренную соль, которая при вы-

сокой концентрации может нарушать нормальное функционирование осмотических систем в воде. Пресная вода содержит 2–10 мг хлоридов на литр, в мор-

22

RU .

WWW

.

ской воде – около 19000 мг/л. Для питьевой воды предельное значение – 200 мг/л.

удобрениях ионы К+ и Са+ можно считать безвредными. Напротив, ионы NO3-, NH4-, H2PO42- и HPO42- способствуют зарастанию водоемов растительностью. Уже 10 мг фосфата на 1 м3 воды приводят к заметному росту растительностиRU ,

вызывая разрастание планктона. Источником фосфатов служат и моющие средства. Нитраты и фосфаты попадают в воду также в результате микробиологиче. -

ского разрушения органических отходов. При высоких значениях рН фосфаты выпадают в виде солей кальция и железа, что снижает эффект зарастания водо-

ществует опасность, что они могут попадать из свалок в грунтовые воды и водоемы. Попавшие в воду соединения тяжелых металлов сравнительно быстро распространяются по большому объему. Частично они выпадают в осадок в виде карбонатов, сульфатов или сульфидов, частично адсорбируются на мине-

отложениях постоянно растет. Отмечается, что если рН воды значительно меньше 7, то осажденные тяжелые металлы могут переходить в воду. Это также отмечается при половодье.

2.4. Загрязнения пестицидамиWWW

Пестициды – средства защиты растений и борьбы с вредителями, стали

наиболее распространенными химическими загрязнителями окружающей сре-

ды. К пестицидам относятся более чем 1000 представителей самых разных

роиды, а также органические соединения, содержащие хлор, фосфор, олово, ртуть, мышьяк, медь и т.д. Производство и употребление пестицидов, количество которых измеряется десятками миллионов тонн в год, тесно связано с

По типу действия пестициды обычно делят на следующие группы:

- альгициды – средства против водорослей, применяются для санитарного контроля озер, каналов, плавательных бассейнов, водных резервуаров и т.д.;

- атрактанты – средства для приманивания паразитов, насекомых и грызунов в специальные ловушки;

23

RU .

WWW

.

- десиканты – химикаты, способствующие осушиванию корней нежелательных растений;

раметрам вредности: степени токсичности при введении в желудок (DL50,

мг/кг); кожно-резорбтивной токсичности (DL50, мг/кг), кожно-оральному коэффициенту (КОК); кумуляции; степени летучести (хроническое воздействие);

стойкости (период полураспада); бластомогенности, тератогенности; эмбриотоксичности; аллергическимRUсвойствам.

С гигиенической позиции принята следующая классификация пестицидов: 1. По токсичности при. однократном поступлении в организм через желу-

дочно-кишечный тракт пестициды делятся на:

где DL50 – доза, вызывающая гибель 50% подопытных животных.

2. По кумулятивным свойствам – на вещества, обладающие: - сверхкумуляцией – коэффициент кумуляции меньше 1; - выраженной кумуляцией – 1–3;

- слабовыраженной кумуляцией – более 5;

24

RU .

WWW

.

ческие гербициды, алкалоиды и другие пестициды.

По способу поступления в организм вредителя пестициды принято под-

разделять на кишечные, контактные, фумигантные и системные. Разнообразными пестицидами загрязнены почвы сельскохозяйственных

плантаций, грунтовые воды, водоемы и т.д. Токсичная часть молекул пестици-

виде минорных составных частей или даже примесей токсичные компоненты часто попадают в пищевую цепь и вызывают разных заболевания. Хронические

вызывать только те вещества, которые обладают способностью к кумуляции. ГХЦ, полихлопинен, алдрин, эфирсульфонат и другие хлорорганические

соединения – одни из первых пестицидов, нашедших широкое применение в

сельскохозяйственном производстве. Некоторые из хлорорганических пестици-

лишь в 40-х годах. ТаковыRUнексахлорциклогексан, ДДТ и гексахлорбензол. С конца 40-х годов прошлого. века началось производство пестицидов так назы-

дов (ХОП) были известны давно, однако их пестицидные свойства выявлены

ваемой дриновой группы, являющихся полихлорированными циклодиенами

нических культурWWW, виноградников, овощных и полевых культур, в лесном хо-

зяйстве, ветеринарии и даже в медицинской практике. Отличительная их особенность – стойкость к воздействию факторов внешней среды. В пресноводных вододоемах ХОП быстро накапливаются в микроводорослях. От 50 до 80% примесиRUДДТ в воде сорбируется водорослью хлорелла менее чем за одну минуту. В. наибольших количествах полихлорированные экотоксиканты регистрируютсяGASU в организмах высших уровней водных экосистем, жировых тканях

хищных рыб и питающихся ими птиц и животных.

25

RU .

WWW

.

эффектом – накапливаются в жировых тканях. Другое характерное свойство

хлорорганической группы веществ – способность накапливаться в головном и спинном мозге, печени, почках, тонком кишечнике, в селезенке, скелетных мышцах, генеративных органах. ХОП в организме превращаются в свои метаболиты, например, ДДТ превращается в ДДД, ДДЭ и др. Выделяются они с мо-

отличающееся от их действия на растения. Так, 2,4-Д и 2,4,5-Т обладают герби-

токсичностью. Токсичность этого вещества в 500 000 раз выше, чем токсичность самого гербицида, и если его содержание в гербициде составляет даже 0,005 мг/кг, эту концентрацию нельзя считать безвредной. ТХДД в природных средах отличается исключительной устойчивостью.

Инсектициды на основе хлорорганических соединений (например, хлор-

через пищеварительный тракт или кожу, если они применялись в растворенном виде. При этом мембраны нервных клеток располагаются так, что сохраняется

вращается к исходному значению, либо снижается лишь частично. Таким обра-

зом, хлорорганические соединения изменяют возбудимость нервных клеток. Сначала при этом повреждаются нервные пути, а затем при более высоких кон-

центрациях и сенсорные нейроны. Хлордан и диелдрин являются соединениями с ярко выраженным канцерогеннымRU характером действия.

ДДТ относится к числу чрезвычайно активных препаратов с инсектицидным действием. Это соединение. впервые было синтезировано в 1874 г., а с 1930

г., когда были установлены его инсектицидные свойства, началось его интенсивное применение против возбудителя малярии – комара анофелеса. Хорошая

ной цепи почтиWWWв миллион раз превышает его содержание в обычных естест-

венных условиях.

ДДТ хорошо сорбируется глинами, а также накапливается в перегное с сосновыми иглами, где этот инсектицид растворяется в восковом веществе сосновой хвои. В обычных условиях ДДТ распадается медленно и не полностью. В

менее токсичные, чем сам ДДТ. В анаэробных условиях образуются производные дихлорэтана, легко трансформирующиеся в производные уксусной кислоты.

26

RU .

WWW

.

бранах нервных клеток, так как понижает чувствительность Na+-насоса, поэто-

му после пробуждения нервных сигналов не происходит восстановление нормального потенциала покоя. Попадание в организм большого количества ДДТ

вызывает паралич конечностей.

которые из них (алдрин, дилдрин) принадлежат к сильнодействующимRU и очень опасным по своей летучести веществам. ХОС могут вызвать острые. и хрониче-

Большинство ХОП относится к среднетоксичным соединениям. Только не-

ские отравления с поражением печени, и центральной нервной системы и других жизненно важных органов и систем.

ХОП, выступая как мощный фактор антропогенногоWWWвоздействия, катастрофи-

чески влияют на многие экосистемы. Особенно неблагоприятные последствия их использования проявляются в агроценозах, приводя к сокращению и без того бедного видового состава данных искусственных экосистем.

В настоящее время принимаются меры к замене соединений более безо-

нических соединений (ФОС), которые подразделяются на препараты контакт-

контакта с ними, и препаратыRU системного действия, всасывающиеся через листья и корневую системы .и длительно циркулирующие вместе с соками расте-

ного действия, вызывающие быструю гибель насекомых и клещей в момент

ний, которые становятся токсичными для сосущих и грызущих насекомых в течение до 2 месяцев без вредного влияния на сами растения.

карбаматы (WWWнапример, гербидицы – барбан, бетанал; фунгицид – манеб и др.),

действуют на нервную систему, блокируя ферменты, регулирующие активность нейротрансмитера – ацетилхолина.

К примеру, алкилфосфаты (триэтилфосфат) являются сильными ингибиторами ацетилхолинэстеразыRU . Это влияет на передачу сигнала к нервным окончаниям с. ацетилхолин-рецептором. Снижение активности фермента приводит к накоплениюGASU ацетилхолина, что, в свою очередь, в зависимости от дозы этого

метаболита вызывает появление признаков таких болезней, как слюнотечение, отек легких, колики, понос, тошнота, ухудшение зрения, увеличение кровяного

27

RU .

WWW

.

Фосфорорганические пестициды (ФОП) в организме животных накапли-

ваются преимущественно в головном и спинном мозге, в легких, сердце, печени, почках, селезенке, скелетных мышцах, превращаясь в свои метаболиты. Под

влиянием окислительных процессов тиофос превращается в фосфакол, карбо-

паранитрокрезол, при этом по степени токсичности метаболиты болееRU опасны, чем основное вещество. При частичном дехлорировании хлорофос. превращает-

фос в имидоксон, диазинон в диазоксон, антио в фосфамид, метилнитрофос в

ся в ДДВФ, азунтол в потазан. Эти вещества выделяются с мочой и фекалиями в течение 7–30 дней.

мозге, причем больше всего в мозжечке, печени, почкахWWW, мышцах и др. Выде-

ляются из организма дольше года. Они относятся к сильнодействующим ядовитым высокотоксичным веществам, обладают выраженной кумуляцией и стойкостью. Действующим началом большинства ртутьорганических препаратов являются этилмерхлорид и этилмеркурофосфат. При несоблюдении мер личной

ме ртутьорганические препараты быстро проникают во все органы и ткани (особенно богатые липидами). При остром отравлении этими соединениями

В последнее время ртутные протравители семян заменяют на комбинированные, менее опасные препараты на основе фунгицидов и бактерицидов.

Пестициды используются в разных препаративных формах, чаще в виде

дустов, гранулированных препаратов, суспензий, эмульсий, аэрозолей, фумигантов. RU

Способы применения пестицидов зависят от препаративной формы и назначения (обработка семенного. материала, опрыскивание, опыление, обработка

гранулированными препаратами). Тактика применения пестицидов обоснована особенностями биологии вредителей, возбудителей болезней и сорняков.

должна превышатьWWW норму, предусмотренную «Списком химических и биологи-

ческих средств борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками, разрешенных для применения в сельском хозяйстве».

Для всех разрешенных к применению пестицидов установлены ПДК. Принципиальные подходы к гигиеническому нормированию являются общими

и для пестицидов. Чрезвычайно важное звено в общей системе мероприятий по профилактике вредного влияния на здоровье человека – установление максимально допустимых уровней (МДУ) в продуктах питания.

28

RU .

WWW

.

дуктах (алдрин, гептахлор и др.). Не допускается присутствие многих пестицидов (байтекс, гемма-изомер, ГХЦГ, гексахлоран и др.) в молоке, мясе, масле, яйцах.

К тяжелым относятся металлы, плотность которых выше 5 гсм 3.

По содержанию в животных и растениях они входят преимущественно

собственного обмена веществ. Для осуществления подобной аккумуляции эле-

менты должны находиться в усваиваемой растениями форме, поэтому, напри-

мер, растения могут постепенно усваивать тяжелые металлы (ТМ). К ТМ отно-

Они являются генетическими ядами, поскольку аккумулируются в организме с отдаленным эффектом действия, проявляющимся в наследственных заболеваниях, умственных расстройствахGASU и т.д.

лами определяется тем, что сельскохозяйственные культуры и животные нахо-

дятся на более высоком уровне в пищевой цепи продукционного процесса и ис-

Важность понимания проблемы загрязнения продукции тяжелыми метал- .

пользуются как продукты питания человека, что приводит к накоплению ТМ в пищевой цепиWWW. Наряду с давно известными путями попадания тяжелых метал-

лов в воду обнаружены реакции, в результате которых тяжелые металлы становятся растворимыми в воде или в липидах (маслах и жирах), проникая затем в организм и включаясь в цикл питания.

новые. Верхняя пороговая концентрация ТМ в сухом веществе корма характеризуется следующими величинами (мкг/кг): для кобальта, молибдена, меди,

29

RU .