Наиболее распространенные загрязнители − нефть и нефтепродукты, пестициды, полихлорбифенилы (ПХБ) и поверхностно-активные вещества (ПАВ).

Глобальное загрязнение нефтью и нефтепродуктами складывается из эмиссии в атмосферу (вследствие испарения и сгорания), загрязнений наземных экосистем и морской среды. Нефть очень медленно разлагается в окружающей среде. На поверхности воды 1 т нефти образует пленку на 12 км2, что приводит к гибели гидробионтов. Нефть и ряд нефтепродуктов весьма токсичны для живых организмов, многие ее продукты канцерогенны.

Пестициды − это химические средства защиты сельскохозяйственных растений от сорняков, насекомых, грибов. Около 14 % всего мирового урожая ежегодно теряется из-за насекомых, 12 % – из-за болезней растений, вызываемых грибами и червями, 9 % – из-за сорняков и 10 % уничтожается грызунами. Общие потери урожая в мире оцениваются примерно в 1,8 млрд. т. Человек вынужден использовать огромное количество химических средств защиты. Сформировался «пестицидный парадокс»: человечество, применяя пестициды, само становится мишенью их воздействия.

Попадание большого количества пестицидов и других ксенобиотиков в водоемы приводит к деградации водных экосистем и быстрому уменьшению ресурсов чистой воды.

Наиболее широко распространены два класса пестицидов – фосфорорганические (ФОП) и хлорорганические (ХОП) пестициды.

ФОП – потенциальные источники весьма тяжелых отравлений людей как в условиях сельскохозяйственного производства, так и в быту. Бытовые отравления хлорофосом характеризуются высокой степенью летальности – 20–30 %. ФОП являются синаптическими ядами, подавляющими передачу нервного импульса в холинреактивных системах. Они оказывают повреждающее действие на мембрану (снижают скорость АТФ-зависимого транспорта Са2+), стимулируют перикисное окисление липидов биологических мембран и т. д.

К положительным моментам следует отнести быструю деградацию ФОП. Однако даже непродолжительное сохранение ФОП в почве ведет к последующему проникновению их в культивируемые на обработанных площадях растения, в грунтовые воды и атмосферу.

Классическим представителем ХОП является дихлордифенил-трихлорэтан (ДДТ).

ХОП в высоких дозах повреждают репродуктивную систему. У человека ХОП поражают нервную, пищеварительную, кроветворную и сердечно-сосудистую системы. Они влияют и на активность ряда ферментов. Некоторые исследователи рассматривают изменения активности ферментных систем углеводно-фосфорного обмена в качестве раннего показателя ХОП-интоксикации.

Полихлорбифенилы (ПХБ) – это группа соединений, имеющих следующую структуру:

ПХБ применяют в гидравлических системах, в трансформаторах, в качестве пластификаторов, в составе смазочных масел и пестицидов, что обусловлено такими их свойствами как химическая инертность, негорючестью и высокой диэлектрической постоянной.

Загрязнение окружающей среды ПХБ связано главным образом с утилизацией отходов при их сжигании, а также с утечкой их при транспортировке, при авариях на производстве и при удалении жидких промышленных отходов.

По мере повышения степени хлорирования интенсивность метаболической деградации ПХБ живыми организмами снижается. ПХБ экологически опасны в силу высокой персистентности и способности накапливаться в жировых тканях человека и животных, в молоке и во всех гидрофобных средах. Попадая в организмы животных, ПХБ повышают частоту возникновения спонтанных пневмоний и абсцессов легких. Считают, что ПХБ действуют и на репродуктивную функцию.

Поверхностно-активные вещества (ПАВ). Общемировое производство ПАВ составляет около десятка миллионов тонн в год. Детергенты хорошо растворимы в воде и могут переноситься с водными массами на большие расстояния. Опасность этих веществ связана с их модифицирующим воздействием на биологические мембраны, и в первую очередь на их транспортно-барьерные свойства. ПАВ оказывают влияние на активность ферментов в мембране, причем при низких концентрациях в ряде случаев наблюдается активация, а при высоких – ингибирование ферментативной активности.

Многие из ксенобиотиков и поллютантов являются сильнодействующими ядовитыми веществами.

В самом широком смысле яды – это химические вещества экзогенного происхождения (синтетические и природные), которые после проникновения в организм вызывают структурные и функциональные изменения, сопровождающиеся развитием характерных патологических состояний.

Яды и токсины – это вещества очень высокой биологической активности и селективности, вызывающие отравления. Многие яды в минимальных дозах широко применяются в медицине, например, алкалоиды (стрихнин, тубокурарин, морфин и др.), антибиотики, стероидные глюкозиды, змеиный, пчелиный яды и т. д. Наиболее токсичным веществом является ботулинический токсин – белок из Clostridium botulinum.

В зависимости от источника происхождения и практического применения токсические вещества (яды) подразделяют на следующие группы:

– промышленные яды: органические растворители (дихлорэтан, тетрахлорметан, ацетон и др.), вещества, применяемые в качестве топлива (метан, пропан, бутан), красители (анилин и его производные), фреоны, химические реагенты, полупродукты органического синтеза и др.;

– химические удобрения и средства защиты растений, в том числе пестициды;

– лекарственные средства и полупродукты фармацевтической промышленности;

– бытовые химикаты, используемые в качестве инсектицидов, красителей, лаков, парфюмерно-косметических средств, пищевых добавок, антиоксидантов;

– растительные и животные яды;

– боевые отравляющие вещества.

В зависимости от преимущественного поражения соответствующих органов и тканей человека яды подразделяют на следующие категории:

– сердечные яды, характеризующиеся кардиотоксическим действием и вызывающие нарушение ритма и проводимости миокарда;

– нервные яды, которые обладают нейротоксическим действием, проявляющимся в нарушении психической активности с переходом в токсическую кому, в наступлении параличей и др.;

– печеночные яды – соединения, приводящие к токсической патологии печени;

– почечные яды, действие которых вызывает нефропатологические проявления;

– кровяные (гемические) яды – вещества, обладающие гематоксическим воздействием и вызывающие метгемоглобинемию, гемолиз, анемию;

– желудочно-кишечные яды, приводящие к развитию токсического гастроэнтерита;

– легочные яды, интоксикация которыми приводит к отеку и (или) последующему фиброзу легких;

– яды, поражающие иммунную систему (развитие токсико-аллергических нарушений);

– яды, поражающие кожу (химические ожоги, изъязвления, аллергические дерматиты, токсикодермии).

При характеристике негативного действия ксенобиотика различают понятия «токсичность» и «опасность».

Токсичность – мера несовместимости вещества с жизнью, величина, обратная абсолютному значению среднесмертельной дозы (1/LD50) или концентрации (1/LC50). Величины LC50 или LD50 – это соответственно концентрация или доза вещества, вызывающая половинное подавление регистрируемой реакции (например, гибель 50 % организмов).

Опасность чужеродного вещества – вероятность появления вредных для здоровья эффектов в реальных условиях их производства и применения.

Вредные вещества, с которыми контактирует человек, по степени опасности (токсичности) подразделяют на четыре класса:

I – чрезвычайно опасные (чрезвычайно токсичные);

II – высокоопасные (высокотоксичные);

III  – умеренно опасные (умеренно токсичные);

IV – низкоопасные (низкотоксичные).

ФОП по степени токсичности предлагают подразделять следующим образом: I – менее 50 мг/кг; II – 50–200 мг/кг; III – 200–1000 мг/кг; IV – более 1000 мг/кг.

Критерии классификации ксенобиотиков по степени их токсичности:

– значение величин LD50 или LC50;

– пути поступления (ингаляционно, через кожу);

– время воздействия;

– свойство разрушаться в окружающей среде или претерпевать превращения в живых организмах (биотрансформация).

Помимо токсичности и опасности всякое влияние ксенобиотика на объект можно охарактеризовать по некоторым особенностям его биологического действия:

1)     по типу биологического воздействия на мишень (мембранотропные вещества, разобщители дыхания, ингибиторы биосинтеза ДНК, РНК и др.);

2)     по показателям LD50 или LC50;

3)     по видам токсичности и опасности (эмбриональная, мутагенная, канцерогенная). Критериями характеристики по видам опасного действия должны служить период действия и срок проявления эффекта (кратковременный, длительный);

4)     по избирательности действия ксенобиотиков (вещества могут быть токсичными для одних организмов и нетоксичными – для других);

5)     по концентрационным пределам (пороговым значениям) токсического и/или опасного воздействия;

6)     по характеру фармакологического действия (снотворные, нейролептики, гормональные и т. д.).

Последнее изменение: суббота, 17 февраля 2018, 21:40