Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экологическая токсикология. Практикум
.pdf
71
Окись углерода (СО) – это бесцветный газ, без запаха и вкуса. Молекулярная
масса 28,01. Относительная плотность 0,967. Температура кипения – 190 ºС, плотность
0,97. В воде почти не растворяется, горит синеватым пламенем.
К основным этиологическим факторам развития отравлений окисью углерода
относятся:
– отравления окисью углерода, содержащейся в выхлопных газах автомобилей
и других транспортных средств. Наблюдаются у лиц, находящихся длительное время
в закрытых гаражах и в автомобилях с работающим двигателем;
– отравления от «угарания» в быту. Встречаются среди пострадавших от
«угара» в помещениях с неисправным печным отоплением, в котельных бытовых и
производственных зданий и т. д.;
– отравления при пожарах у лиц, находящихся в горящих. задымленных
зданиях и помещениях (закрытые комнаты и квартиры), в вагонах транспорта, в
лифтах и т. д.
Острые отравления окисью углерода занимают ведущее место среди
ингаляционных отравлений, а летальные исходы при них составляют 17,5 % от
общего количества смертельных отравлений. Предельно допустимая концентрация
окиси углерода в воздухе рабочих помещений 20 мг/м3. При более высоких
концентрациях окиси углерода работа без специальных респираторов запрещается.
Токсическое действие окиси углерода на организм основано на реакции
взаимодействия с гемоглобином крови и образованием патологического пигмента
карбоксигемоглобина, неспособного переносить кислород. Кроме того. окись
углерода соединяется с тканевым дыхательным ферментом, содержащим
двухвалентное железо. Диссоциация окиси углерода этого комплекса происходит
очень медленно, что вызывает нарушение тканевого дыхания и окислительно -
восстановительных процессов. Таким образом, гипоксия носит отчасти тканевый
характер.
Существенное значение для образования карбоксигемоглобина имеют
содержание кислорода во вдыхаемом воздухе, интенсивность легочной вентиляции
(минутный объем дыхания - МОД) и длительность воздействия окиси углерода
72
(экспозиция). Существует и ряд второстепенных факторов: температура воздуха,
интенсивность физической нагрузки и др.
Отмечаются шаткость походки, нарушение координации движений, тонические
судороги. Могут возникать признаки токсического отека мозга, являющегося
наиболее тяжелым осложнением острого отравления окисью углерода.
По выходе больных из острого состояния и в отдаленном периоде могут
наблюдаться длительные и стойкие поражения периферических нервов (слухового,
зрительного, седалищного или бедренного нерва).
При нарушении функции внешнего дыхания одним из ведущих симптомов
является одышка, которая носит центральный характер. У больных, доставленных из
очагов пожара, часто наблюдается нарушение свободной проходимости верхних
дыхательных путей, они жалуются на затрудненное дыхание, першение в горле,
нехватку воздуха, осиплость голоса. У многих возникает кашель с мокротой,
содержащей примеси копоти, в легких прослушиваются разнокалиберные хрипы.
Отмечаются отечность слизистых оболочек носоглотки и возникают явления острого
риноларингита, которые развиваются вследствие сочетанного воздействия дыма и
высокой температуры вдыхаемого воздуха, ожога верхних дыхательных путей.
Патологические процессы в легких – пневмонии носят вторичный характер и
обусловлены нарушением проходимости дыхательных путей.
Нарушения функции сердечно-сосудистой системы наиболее ярко проявляются
в момент непосредственного контакта с наивысшей концентрацией. окиси углерода
на месте происшествия. При этом может наступить скоропостижная смерть
вследствие остановки дыхания и первичного токсикогенного коллапса. В некоторых
случаях развивается картина экзотоксического шока. Часто наблюдается
гипертонический синдром с выраженной тахикардией.
Обращает на себя внимание большая частота трофических расстройств в группе
больных с отравлениями выхлопными газами автомобилей. Больные отмечают
чувство онемения, боли, ограничение функций пострадавшей части тела. На ранних
этапах кожно-трофических расстройств наблюдаются булезные дерматиты,
характеризующиеся гиперемией участков кожи и отеком подкожных тканей. В
73
дальнейшем образуются пузыри, наполненные серозным или геморрагическим
содержимым. Иногда расстройства могут выражаться в атрофии отдельных групп
мышц, нарушении чувствительности и ограничении функции конечностей.
В более тяжелых случаях развиваются некротические дерматомиозиты, когда
на участках гиперемированной кожи отмечаются уплотнения и инфильтраты с
дальнейшим образованием некроза тканей и глубоких язв.
В ряде случаев у пострадавших на месте происшествия кожные покровы и
видимые слизистые оболочки бывают алыми. Подобная окраска характерна для
свежих случаев отравления окисью углерода, так как алая окраска – это цвет
карбрксигемоглобина (рисунок 2.2).
Рисунок 2.2 - Классификацией отравлений окисью углерода
Лабораторная диагностика отравлений окисью углерода заключается в
определении содержания СОНb в крови методом фотоэлектрокалориметрии.
Тяжесть состояния пострадавших, находящихся в атмосфере с высокой
концентрацией окиси углерода, соответствует процентному содержанию СОНb в
крови. Интенсивное курение сигарет может поднять уровень СОНb до 18 %. При
концентрации СОНb свыше 20 % появляется общемозговая симптоматика, около
50 % – наблюдается выраженная картина отравления окисью углерода, а при
концентрации 60 %– 70 % – потеря сознания, судороги, выраженные нарушения
дыхания и сердечно-сосудистой системы с возможным летальным исходом.
74
Процентное содержание СОНb в крови не может служить надежным критерием
определения тяжести состояния больных при поступлении в стационар. В
большинстве случаев оно бывает очень низким, в то время как клиническая
симптоматика свидетельствует о достаточно тяжелой степени отравления. Подобное
несоответствие можно объяснить значительным интервалом во времени, прошедшим
с момента эвакуации пострадавшего из зоны с повышенной концентрацией окиси
углерода, в течение которого произошла его диссоциация. Поэтому большое
диагностическое значение имеет определение содержания СОНb в пробе крови,
взятой непосредственно на месте происшествия.
Хронические отравления окисью углерода возможны при длительном действии
малых (менее 0,1 мг/л) концентраций, не снижающих содержания кислорода в крови.
Чаще развиваются повторные подострые отравления, поскольку под воздействием
концентраций окиси углерода выше 0,1 - 0,2 мг/л в течение 3 - 4 мес обнаруживается
не только токсическое, но и гипоксемическое действие. При этом развиваются
токсическая энцефалопатия, астения, шум в ушах, головокружение и прочие
психоневрологические симптомы, которые имеют более стойкий характер, чем при
острых отравлениях, иногда с исходом в гипертоническую болезнь, ишемическую
болезнь сердца.
Отравление сероводородом. Сероводород (Н
2
S) – бесцветный газ с
характерным запахом тухлых яиц. При концентрации в воздухе 0,02 – 0,2 мг/л
появляются симптомы интоксикации, смертельная концентрация в воздухе 1,2 мг/л.
Сероводород оказывает нейротоксическое действие, обусловленное развитием
тканевой гипоксии, и местное раздражающее действие.
Симптомы интоксикации: насморк, кашель, резь в глазах, блефароспазм,
бронхит, головная боль, тошнота, рвота, возбуждение, в тяжелых случаях – кома,
судороги, токсический отек легких.
Отравление диоксидом серы похоже по симптоматике с отравлением
сероводородом, но менее опасно. Симптомы начинают проявляться при
концентрации сернистого раза выше 10 мг/ м³. Сернистый газ бесцветен и имеет запах
75
сгоревшей спички. Симптомы при легком отравлении (до 0,002 % в воздухе)
показаны на рисунке 2.3
Рисунок 2.3 - Симптомы при легком отравлении диоксидом серы
При увеличении концентрации сернистого ангидрида приводят к химическим
ожогам слизистых оболочек, трахеи и бронхов. У больных начинает прогрессировать
одышка, их мучает кашель, они испытывают боли в горле и груди. Становится
труднее глотать, наблюдаются нарушения речи. Больных начинает тошнить, иногда
тошнота переходит в рвоту и даже рвоту с кровью. Человек испытывает общее
утомление.
При остром отравлении (до 0,01 % в воздухе) происходит развитие гнойного
бронхита, токсического воспаления легких или эмфиземы, сопровождающееся
расстройством сознания. Однако отмечается, что острая стадия встречается редко.
Это связано с тем, что при попадании больших концентраций у человека рефлекторно
начинается спазм голосовой щели и приступ удушья. Из-за этого человек волей-
неволей захочет быстрее покинуть загазованное помещение, спасая себя от тяжелого
отравления. Чего, например, не бывает в случае с сероводородом, к которому человек
привыкает и перестает воспринимать при длительном контакте. Несмотря на это
тяжелое отравление может привести к смерти в результате удушья и к слепоте.
Сжиженный сернистый ангидрид, попадая в глаза, сжигает роговицу, а попадая
на кожу приводит к химическим ожогам. При содержании сернистого ангидрида
свыше 0,05 % в воздухе при воздействии в течение 2-5 минут наступает смерть.
76
Отравление сероуглеродом. Сероуглерод (СS2) – жидкость, кипящая при
температуре 42 ºС и воспламеняющаяся при температуре 117 °С.
Поступление в организм возможно через пищеварительный тракт и
дыхательные пути. Накапливается преимущественно в печени, почках; 90 %
подвергается метаболизму, выводится с мочой, 10 % в неизмененном виде выводится
через легкие.
Смертельная доза при поступлении внутрь 1 г, высокотоксичная концентрация
в воздухе более 10 мг/л.
Сероуглерод оказывает местное раздражающее и резорбтивное (психотропное,
нейротоксическое) действие, которое обусловлено наркотическим воздействием на
ЦНС, связанным с неспецифическим неэлектролитным воздействием.
Клиническая картина интоксикации: головная боль, головокружение, атаксия,
судороги, потеря сознания. Бессознательное состояние сменяется психическим и
двигательным возбуждением. Возможны рецидивы судорог с потерей сознания,
угнетение дыхания. При приеме внутрь - тошнота, рвота, боли в животе, при контакте
с кожей - гиперемия, пузыри.
Вопросы для самопроверки.
1. Охарактеризуйте механизм токсического действие окиси углерода на
организм человека.
2. Опишите психоневрологические, нейропсихические симптомы отравления
угарным газом.
3. Опишите симптомы поражения угарным газом сердечно-сосудистой
системы.
4. Дайте классификацию отравлений окисью углерода по степени тяжести.
5. Опишите симптомы отравления сероводородом.
8. Опишите симптомы отравления сероуглеродом.
9. Опишите симптомы лёгкого и острого отравления сернистым газом.
77
2.5 Токсическое действие хлорорганических экотоксикантов
Применение пестицидов - химических средств борьбы с сорняками (гербициды
и дефолианты), грибковыми заболеваниями (фунгициды) и насекомыми-вредителями
(инсектициды) - наиболее интенсивными темпами началось в 1940-х гг. По данным
статистики, в 1970 г. в мире было синтезировано около 0,5 млн. т пестицидов, а в 1980
г. их производство только в четырех странах (США, ФРГ, Япония и Италия)
превысило 1,7 млн. т.
Особенно эффективными средствами борьбы с насекомыми-вредителями
оказались хлорорганические соединения (ХОС) алифатического и ароматического
рядов. Некоторые из них были известны уже довольно давно, однако пестицидные
свойства их были выявлены лишь в 1930-1940-х гг. Например, гексахлорциклогексан
(ГХЦГ) был синтезирован Фарадеем еще в 1825 г., но его промышленное
производство было начато в Японии только в 1949 г. после установления
инсектицидной активности одного из его изомеров - линдана (γ-ГХЦГ). Другой
известный инсектицид, ДДТ, был впервые синтезирован в 1874 г. немецким химиком
Цейдлером, но только перед началом Второй мировой войны Мюллер обнаружил у
ДДТ эти свойства (в 1948 г. ученый был удостоен за свое открытие Нобелевской
премии по медицине). К середине 1980-х гг. в мире было произведено около 3,5 млн.
т ДДТ.
Высокая биологическая активность ДДТ и линдана стимулировала поиск
методов синтеза новых ХОС, обладающих выраженным инсектицидным действием.
С конца 1940-х гг. началось производство соединений так называемой «дриновой»
группы, являющихся по своей природе полихлорированными полициклическими
диенами или их производными. К ним относятся алдрин, гептахлор и хлордан, а также
диэлдрин, эндосульфан, хлорпинен и токсафен.
Последние представляют собой смеси полихлорированных терпенов
(содержание хлора в них обычно составляет 60 % - 70 %).
78
В пресноводных водоемах ГХЦГ и ДДТ также очень быстро накапливаются в
микроводорослях. Специальными опытами было установлено, что от 50 % до 80 %
общего количества обнаруженного в составе помещенной в воду с концентрацией
ДДТ 0,6 мкг/л водоросли хлорелла сорбировалось ею менее чем за одну минуту. В
наибольших количествах персистентные и липофильные экотоксиканты
регистрируются в организмах высших трофических уровней водных экосистем - в
жировых тканях хищных рыб и птиц-рыболовов.
После запрета на использование подавляющего большинства
полихлорированных органических пестицидов им на смену пришли
сельскохозяйственные ядохимикаты, принадлежащие к другим классам органических
соединений, в частности, производные тиофосфорной кислоты.
79
3 Практические задания
3.1 Работа №1. Определение основных токсикологических параметров при
действии солей тяжелых металлов на прорастание семян
Общие положения.
Одним из важнейших задач токсикологии является определение
токсикологических параметров вредных веществ, т.е. ПДК и DL50 (или CL
50
). Они
необходимы для сопоставления с найденным в результате анализов количестве
(концентрации) вредного вещества и определении степени возможного ущерба,
наносимого здоровью этим токсикантом.
Данная работа позволяет на примере растений получить значения ПДК и CL
50
для различных токсикантов на примере солей тяжелых металлов.
Для проведения исследования отбор образцов почвы производится в августе
месяце, после уборки основного урожая, когда основной запас доступных
питательных элементов уже израсходован растениями, а отсутствие посевов не
мешает производству работ.
Для отбора почвенных образцов применяется метод «конверта», который
заключается в следующем: на каждом из участков отбора по диагонали или по
«конверту» в его пяти точках отбирали пробы (четыре точки по углам и одна в
центре).
Отбора образцов производится с использованием лопаты, изготовленной из
стали, с лезвием тщательно очищенным от грязи, без коррозии и ржавчины. Для
сокращения пробы применяется метод квартования. Измельченный материал
высыпается на лист бумаги, тщательно перемешивается, отбрасываются корни,
камешки и прочие твердые предметы. Затем почву распределяется на месте ровным
тонким слоем (0,5 см) в форме квадрата, делится на четыре сектора, содержимое двух
противоположных секторов отбрасывается, а двух остальных — соединяется вместе
80
и вновь перемешивается. Почву делится до тех пор, пока не остается навеска с массой
около 200 г., после чего почву ссыпается в подписанные пластиковые емкости.
Оборудование, реактивы, материалы.
Чашки Петри, цилиндры, пробирки, соли тяжелых металлов, семена растений,
лопата, лопата металлическая.
Ход работы.
Взвешивается навеска соли для приготовления первоначального раствора (1 М)
и растворяется в расчетном количестве дистиллированной воды.. Методом
последовательных разбавлений дистиллированной водой приготавливаются
растворы с концентрацией 0,3 М, 0,1 М, 0,03 М, 0,01 М, 0,003 М, 0,001 М, 0,0003 М,
0,0001 М, 0,00003 М, 0,000001 М и т.д., с тем, чтобы охватить достаточно большой
диапазон концентраций исследуемого вещества.
Приготовленные растворы, а также в качестве контроля дистиллированная вода
наливаются по 5 мл в чашки Петри с почвой, затем туда же помещаются вырезанные
кружки фильтровальной бумаги (в случае последующего анализа состава воды после
эксперимента они не вкладываются).
Отсчитываются семена редиса красного круглого или другого растения с
коротким временем прорастания (кресс-салат, горчица белая) в количестве 50 штук и
укладываются равномерно на фильтровальную бумагу в чашках Петри диаметром 10
см. Каждый вариант готовится в трех повторностях.
Чашки закрывают и помещают в термостат при температуре 20 °C. При
отсутствии термостата эксперимент возможен в комнатных условиях, но тогда из-за
колебаний температуры затрудняется сопоставление результатов, проводимых в
различное время.
Перед использованием чашки Петри необходимо стерилизовать в автоклаве
при 2 атм. в течение 10 мин или в кипящей воде 30 мин.
По мере высыхания в них добавляются порции дистиллированной воды до
первоначального объема. Через 7-8 дней производят подсчет проросших семян
(энергия прорастания), длину корешков, вес растений, предварительно подсушенных
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]