Источники суперэкотоксикантов в окружающей среде реферат

Обновлено: 04.07.2024

Содержание

Введение
1. Диоксин – неуничтожаемый суперэкотоксикант
2. Токсические свойства
3. Поведение в окружающей среде
4. Диоксиновые источники
5. Промышленность
6. Катастрофы
7. Из крана
Заключение

Прикрепленные файлы: 1 файл

Содержание.docx

1. Диоксин – неуничтожаемый суперэкотоксикант

2. Токсические свойства

3. Поведение в окружающей среде

4. Диоксиновые источники

Реферат на тему:

Историячеловечества знает множество случаев появления в биосфере больших количествпотенциально опасных веществ. Воздействие этих чужеродных соединений(ксенобиотиков) на живые организмы иногда было причиной трагическихпоследствий, примером которых может служить история с инсектицидом ДДТ.

Ещебольшую печальную известность приобрел диоксин — неуничтожаемыйсуперэкотоксикан т, появившийся в окружающей среде ряда стран Запада в 50-60-егоды, а также в Южном Вьетнаме во время химической войны, которую вели США впериод с 1961 по 1972 г., допустимая предельная концентрация которых на порядокниже, чем у веществ типа ДДТ.

Впрочем,к этому времени рухнул Советский Союз, погребя саму тайну. В новой России онане возобновлялась.

Каквидно из приведенного примера, достоверной и полной информацией о диоксине идиоксиноподобных веществах, относящихся к суперэкотоксикантам, в полной мере необладают даже люди, призванные быть компетентными в данной области, а имеющиесялитературные источники по рассматриваемой теме не всегда однозначно описываютвоздействие этих веществ на человеческий организм.

Диоксин – неуничтожаемый суперэкотоксикант

Всемпамятен прошлогодний Европейский скандал связанный с запретом реализации мясаптицы.

Возникновениеэтой скандальней ситуации связано с обнаружением в бельгийских кормах дляживотноводства опаснейшего для здоровья вещества – диоксина.

Диоксин- тотальный яд, поскольку даже в относительно малых дозах (концентрациях) онпоражает практически все формы живой материи — от бактерий до теплокровных.Токсичность диоксина в случае простейших организмов обусловлена, по-видимому,нарушением функций металлоферментов, с которыми он образует прочные комплексы.Значительно сложнее происходит поражение диоксином высших организмов, особеннотеплокровных и прежде всего — человека.

Ворганизме теплокровных диоксин первоначально попадает в жировые ткани, а затемперераспределяется, накапливаясь преимущественно в печени, затем и в другихорганах. Его разрушение в организме незначительно: он выводится в основномнеизменным, в виде комплексов неустановленной пока природы. Периодполувыведения колеблется от нескольких десятков дней (мышь) до года и более(приматы) и обычно возрастает при медленном поступлении в организм. Сповышением удерживаемости в организме и избирательного накопления в печеничувствительность особей к диоксину возрастает.

Приостром отравлении животных наблюдаются признаки общетоксического действиядиоксина: потеря аппетита, физическая и половая слабость, хроническаяусталость, депрессия и катастрофическая потеря веса. К летальному исходу онприводит через несколько дней и даже через несколько десятков дней, взависимости от дозы яда и скорости его поступления в организм.

Внелетальных дозах диоксин вызывает тяжелые специфические заболевания. Увысокочувствительных особей первоначально появляется заболевание кожи — хлоракне (поражение сальных желез, сопровождающееся дерматитами и образованиемдолго незаживающих язв), причем у людей хлоракне может проявляться снова иснова даже через многие годы после излечения. Более сильное поражение диоксиномприводит к нарушению обмена порфиринов — важных предшественников гемоглобина ипростетических групп железосодержащих ферментов (цитохромов). Порфирия — такназывается это заболевание — проявляется в повышенной фоточувствительностикожи: она становится хрупкой, покрывается многочисленными микропузырьками. Прихроническом отравлении диоксином развиваются также различные заболевания,связанные с поражениями печени, иммунных систем и центральной нервной системы.

Все эти заболевания проявляются на фоне резкой активации диоксином (в десятки и сотни раз) важного железосодержащего фермента — цитохрома Р-448. Особенно сильно активируется этот фермент в плаценте и в плоде, в связи с чем диоксиндаже в ничтожных количествах подавляет жизнеспособность, нарушает процессы формирования и развития нового организма. В ничтожных концентрациях диоксин вызывает генетические изменения в клетках пораженных особей и повышает частоту возникновения опухолей, т. е. обладает мутагенным и канцерогенным действием. Поданным исследований уфимских ученых, наибольших концентраций это ядовитое вещество достигает в женском молоке и жировых тканях.

Действие диоксинов на человека обусловлено их влиянием на рецепторы клеток, ответственных за работу гормональных систем. При этом возникают эндокринные и гормональные расстройства, изменяется содержание половых гормонов, гормонов щитовидной и поджелудочной желез, что увеличивает риск развития сахарного диабета, нарушаются процессы полового созревания и развития плода. Дети отстают в развитии, их обучение затрудняется, у молодых людей появляются заболевания, свойственные старческому возрасту. В целом повышается вероятность бесплодия, самопроизвольного прерывания беременности, врожденных пороков и прочих аномалий. Изменяется также иммунный ответ, а значит, увеличивается восприимчивость организма к инфекциям, возрастает частота аллергических реакций, онкологических заболеваний.

Поведение в окружающей среде

В биосфере диоксин быстро поглощается растениями, сорбируется почвой и различными материалами, где практически не изменяется под влиянием физических, химических и биологических факторов среды. Благодаря способности к образованию комплексов, он прочно связывается с органическими веществами почвы, купируется в остатках погибших почвенных микроорганизмов и омертвевших частях растений. Период полураспада диоксина в природе превышает 10 лет. Таким образом, различные объекты окружающей среды являются надежными хранилищами этого яда.

Дальнейшее поведение диоксина в окружающей среде определяется свойствами объектов, с которыми он связывается. Его вертикальная и горизонтальная миграции в почвах возможны только для ряда тропических районов, где в почвах преобладают водорастворимые органические вещества. В почвах остальных типов, содержащих нерастворимые в воде органические вещества, он прочно связывается в верхних слоях и постепенно накапливается в остатках погибших организмов.

Из почв диоксин выводится преимущественно механическим путем. Отличающиеся низкой плотностью комплексы диоксина с органическими веществами, а также содержащие его остатки погибших организмов выдуваются с поверхности почвы ветром, вымываются дождевыми потоками и в итоге устремляются в низменности и акватории, создавая новые очаги заражения (места скопления дождевой воды, озера, донные отложения рек, каналов, прибрежной зоны морей и океанов).

Проведенные недавно анализы почв некоторых районов Южного Вьетнама указывают на сравнительно небольшое содержание диоксина в поверхностных слоях и на его появление в концентрации до 30 частей на триллион (30 ppt) в глубинных частях почвы. Это свидетельствует о том, что физический и механический перенос в условиях тропиков способствует эффективному рассеянию яда в природе. Однако этоне единственный путь миграции диоксина в биосфере. Существует еще перенос этого яда по цепям питания, который способствует его постоянному накоплению в районах максимального потребления зараженных им продуктов питания, т. е.концентрированию в густонаселенных районах .

Диоксины- не вражеская диверсия, это 200 с небольшим видов соединений хлора, побочные продукты технологий. Источниками этих ядов являются предприятия практически всех отраслей промышленности, где используется хлор, но химические, нефтехимические и целлюлозно-бумажные заводы опаснее прочих. Максимальный выброс диоксинов в эко сферу во всем мире пришелся на 60-70-е годы из-за увеличения производства беленой бумаги и другой продукции, где применяется хлор.

В нашей стране один из важнейших источников диоксинов — это деятельность предприятий, где хлор занял место в технологической цепи — химических, целлюлозно-бумажных, металлургических. Именно они вызвали серьезные загрязнения окружающей среды во многих регионах, в том числе и отдаленных от места расположения источника. Они же служат первопричиной диоксинового загрязнения мясомолочных продуктов питания, равно как и молока кормящих матерей.

Тяжёлые мета́ллы — группа химических элементов со свойствами металлов (в том числе и полуметаллы) и значительным атомным весом либо плотностью более 8 тыс.кг/м3. (ртуть, свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, сурьму, висмут, олово, ванадий, полуметалл мышьяк и др.). Многие из них широко распространены в окружающей среде и способны вызывать заболевания у людей.

Содержание

Тяжелые металлы – основные неорганические экотоксиканты
Ртуть
Свинец
Кадмий
Хром
Мышьяк
Список литературы

Вложенные файлы: 1 файл

referat_final.doc

кафедра Общей гигиены

Выполнил: Ермолаев Андрей Дмитриевич

Проверил: Кокшаров Александр Викторович

Челябинск 2013 г.

Тяжелые металлы – основные неорганические экотоксиканты
Ртуть
Свинец
Кадмий
Хром
Мышьяк
Список литературы

Тяжелые металлы – основные неорганические экотоксиканты

Основной поставщик тяжелых металлов – предприятия цветной металлургии. Сильное загрязнение свинцом и другими тяжелыми металлами наблюдается вокруг автострад. Часть техногенных выбросов тяжелых металлов поступает в атмосферу в виде тонких аэрозолей и переносится на значительные расстояния, приводя к глобальному загрязнению.

Механизмы токсического действия тяжелых металлов различны. Многие металлы при определенных концентрациях ингибируют действие ферментов (медь, ртуть). Некоторые металлы образуют хелатоподобные комплексы с обычными метаболитами, нарушая обмен веществ (железо). Другие металлы повреждают клеточные мембраны, изменяя их проницаемость и другие свойства. Некоторые металлы конкурируют с необходимыми организму элементами (Стронций-90 может замещать в организме Ca, Цезий-137 – калий, кадмий может замещать цинк ).

Ртуть широко используется в электротехнической промышленности и приборостроении, на хлорных производствах, как легирующая добавка, теплоноситель, катализатор при синтезе пластмасс, в лабораторной и медицинской практике, сельском хозяйстве. Основными источниками загрязнения окружающей среды этим элементом являются: пирометаллургические процессы получения металла, сжигание органических видов топлива, сточные воды, производство цветных металлов, красок, фунгицидов и т.д. Наиболее опасным соединением ртути является метилртуть.

Выбросы ртути в окружающую среду в результате деятельности человека весьма значительны. Общая (природная и антропогенная) эмиссия ртути в атмосферу составляет свыше 6000 тонн ежегодно, причем менее половины — 2500 т составляют поступления от естественных источников.

Соединения ртути попадают в водную среду, где активно аккумулируются планктонными организмами, представляющими пищу для ракообразных, а последние поедаются рыбами, которых поедают птицы, в печени которых ртуть обнаруживается в больших количествах.

Ртуть обладает широким спектром токсических эффектов на теплокровных: нарушение биосинтеза белков и окислительного фосфорилирования в митохондриях почек и печени; возникновение биохимических сдвигов в организме; нейротоксическое, гонадотоксическое, генотоксическое, эмбриотоксическое и тератогенное воздействие. Под действием токсических концентраций органических соединений ртути происходит нарастание интенсивности процессов свободнорадикального окисления. Особо чувствительными к действию ртути являются эмбрионы.

Несмотря на достаточную изученность, экологическая опасность ртути и последствий ее действия представляет собой сегодня серьезную проблему в экотоксикологии.

Еще одним значимым экотоксикантом является свинец, который широко используется в производстве кабелей, как компонент различных сплавов, для защитных экранов от гамма-излучения, при производстве электрических аккумуляторов, красок и пигментов, в химическом машиностроении, пиротехнике, полиграфии, сельском хозяйстве. Еще один источник попадания свинца в организм человека — свинцовая посуда.

Выбросы свинца в окружающую среду в результате деятельности человека весьма значительны. Основными источниками загрязнения биосферы этим элементом являются: выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания, высокотемпературные технологич еские процессы, добыча и переработка металла. Перенос свинца в окружающей среде и его распространение в объектах окружающей среды происходит главным образом через атмосферу. Некоторые виды планктона обладают способностью концентрировать свинец в 12000 раз. Интенсивно аккумулируют свинец хвойные деревья и мох.

Люди подвергаются воздействию свинца при потреблении загрязненных пищи и воды, а также и при дыхании. Концентрация свинца в костях современного человека в 700—1200 раз превышает его содержание в скелетах людей живших 1600 лет назад.

Свинец характеризуется широким спектром вызываемых им токсических эффектов. Механизм его действия обусловлен ингибированием ферментов детоксикации ксенобиотиков и угнетением образования цитохома Р-450 и цитохромоксидазы.

Эксперименты на крысах и мышах дали убедительные доказательства канцерогенности свинца и его неорганических соединений, токсичность которых неоднородна и убывает в зависимости от вида соединения: нитрат > хлорид > оксид > карбонат > ортофосфат. В картине хронического свинцового отравления выделяют следующие клинические синдромы:

1. Изменения со стороны нервной системы (астенический синдром, энцефалопатии, двигательные расстройства, поражение зрительных анализаторов).

2. Изменения системы крови (ретикулоцитоз, анизоцитоз, микроцитоз, свинцовая анемия).

3. Эндокринные и обменные нарушения ( ферментативные расстройства, нарушения обмена порфиринов, менструальной и детородной функций).

4. Изменения со стороны желудочно- кишечного тракта (от тошноты, изжоги до свинцовых колик).

5. Изменения со стороны сердечно- сосудистой системы (аритмия, синусовая брадикардия или тахикардия, вазоневроз).

6. Нарушения функции почек (поражения почечных канальцев, интерстициальные нефропатии, ведущие к почечной недостаточности).

Особо следует отметить, что маленькие дети значительно легче, чем взрослые аккумулируют свинец и потому относятся к группе высокого риска в отношении свинцовых интоксикаций.

Согласно данным Института продуктов питания Австрии, самым опасным экотоксикантом в группе тяжелых металлов является не ртуть и не свинец, а Кадмий, который относится к рассеянным элементам и содержится в виде примеси во многих минералах. Однако антропогенное загрязнение кадмием окружающей среды в несколько раз превышает природную его концентрацию.

Кадмий широко применяется в ядерной энергетике, в гальванотехнике, в производстве аккумуляторов (никель- кадмиевые батареи), используется как стабилизатор поливинилхлорида, пигмент в стекле и пластмассах, электродный материал, компонент различных сплавов. Основными источниками загрязнения окружающей среды этим элементом являются: производство цветных металлов, сжигание твердых отходов, угля, сточные воды горнометаллургических комбинатов, производство минеральных удобрений, красителей и т.д.

В организме кадмий может легко взаимодействовать с другими металлами, особенно с кальцием и цинком, что влияет на выраженность его воздействий. Кадмий способен замещать кальций в кальмодулине, нарушая тем самым физиологические процессы регуляции поглощения кальция. Он способен ингибировать ионный транспорт и индуцировать синтез металлотионеина. Эпидемиологические данные указывают на чрезвычайную опасность кадмия для человека, который чрезвычайно медленно выводится из человеческого организма. Хроническое отравление кадмием имеет следующие признаки: поражение почек, нервной системы, легких, нарушение функций половых органов, боли в костях скелета. Этот комплекс нарушений называют болезнью "итай-итай" (сильные боли, деформация скелета, переломы костей, повреждения почек). Имеются достоверные доказательства канцерогенной опасности кадмия.

Один из наименее токсичных тяжелых металлов – Хром. В растительных и животных организмах хром всегда присутс твует в составе ДНК. Некоторые виды млекопитающих способны переносить увеличение содержание этого элемента в организме в сотни раз без видимых негативных последствий. Большинство микроорганизмов, многие виды лекарственных растений способны аккумулировать хром. В трехвалентном состоянии хром распространен повсеместно. Экотоксический эффект имеет шестивалентный хром, которые крайне редко встречается в природных условиях и, как правило, появляется в результате антропогенной активности (использование хрома, сжигание угля, добыча руды и производство металла).

Токсичность шестивалентного хрома проявляется в подавлении роста, в торможении метаболических процессов, в виде генотоксического, эмбриотоксического и тератогенного эффектов. При воздействии на людей выделяют легочную и желудочную формы интоксикации. Отмечаются различные дерматиты, аллергические реакции, раздражение верхних дыхательных путей. Многочисленными эпидемиологическими исследованиями установлено, что хроматы могут вызывать бронхогенный рак, поэтому хром и его соединения относят к группе высокого канцерогенного риска для человека.

Мышьяк является одним из самых опасных химических экотоксикантов, поскольку имеет широкое распространение в объектах окружающей среды и вызывает тяжелые последствия в живых системах.

В природе мышьяк обычно существует в виде арсенидов меди, никеля и железа, а также оксидов и сульфидов. В водной среде присутствует обычно в форме арсенитов и арсенатов. Разнообразные соединения мышьяка находят широкое применение в сельском и лесном хозяйстве как пестициды и гербициды, применяются в медицине и ветеринарии, стекольной, керамической, текстильной и кожевенной промышленности, электронике, электротехнике, оптике, при производстве красителей, зеркал и в других областях. Ежегодно в мире промышленно производится более 60 000 тонн соединений As.

Антропогенные источники поступления мышьяка в окружающую среду – добыча и переработка мышьяксодержащих руд, пиррометаллургия, сжигание природных видов топлива – каменного угля, сланцев, нефти, торфа, а также производство и использование суперфосфатов, содержащих мышьяк ядохимикатов, препаратов и антисептиков.

Метаболизм мышьяка чрезвычайно сложен. Абсорбция, трансплацентарный транспорт, распределение в организме, элиминация и биотрансформация мышьяка во многом видоспецифичны, зависят от путей поступления и химической структуры As-соединений. Необходимо отметить, что во многих живых организмах происходит конверсия пятивалентного As в более токсичный трехвалентный, а выделение идет обычно в виде метилированных производных.

Токсические эффекты соединений мышьяка хорошо и давно известны. Основные поражения, вызываемые мышьяком у людей, можно свести к следующим:

1) нарушения тканевого дыхания;

2) накопление в организме кислых продуктов обмена, т.е общий ацидоз;

3) нарушение гемодинамики, расстройство сердечной деятельности;

4) гемолиз и анемия;

5) дегенеративные и некротические процессы в тканях на месте контакта;

6) эмбрио- и гонадотоксические и тератогенные эффекты;

7) канцерогенное действие, которое проявляется спустя значительное время после контакта с мышьяком, причем кроме производственных условий, главные пути поступления этого элемента в организм человека – мышьяксодержащие лекарства, пестициды и питьевая вода.

8) соединения мышьяка обладают и мутагенным (кластогенным) эффектом – они, не вызывая генных мутаций, индуцируют как in vitro, так и in vivo хромосомные аномалии у различных объектов, в том числе и у людей.

Все компоненты биосферы тесно связаны и взаимообусловлены, и бесконтрольное загрязнение почв и других сопредельных сред чужеродными для живых организмов компонентами может угрожать существованию жизни на Земле, так как тяжелые металлы и радиоактивные элементы накапливаются в костях, тканях, крови человека, отравляя организм и вызывая мутационные изменения с непредвиденными последствиями.

Нитрозамины ( R₁R₂ -N-N=O ) – наиболее распространенный класс соединений. Нитрозамины образуются в организме людей из нитратов и нитритов при взаимодействии их с аминами, аминокислотами и белками в процессе кулинарной обработки:

Значительные количества нитрозаминов содержатся также в копченостях и консервированных изделиях. Нитрозамины обладают канцерогенными свойствами. В воздухе присутствие нитрозаминов обычно связано с промышленными выбросами и обусловлено их образованием из вторичных аминов и оксидов азота.

Афлатоксины - представляют собой метаболиты микроскопических грибов. Являются сильнейшими канцерогенами. Содержатся в продуктах питания. Имеются сведения, что уровень заболеваемости раком напрямую зависит от концентрации афлатоксинов в пище. Как правило, афлатоксины загрязняют зерновые и бобовые культуры, орехи, бобы какао, кофе, чай, семена подсолнечника и др.

Хлорорганические пестициды (ХОП) - линдан , альдрин , гептахлор , ДДТ и др. Оказывают непосредственное воздействие на печень, мембранную проницаемость и эндокринную систему. Высокая устойчивость этих соединений в почве и воде послужила причиной их накопления в различных объектах, в том числе и продуктах сельского хозяйства. Важно отметить, что многие хлорорганические пестициды накапливаются в продуктах по мере их переработки и не разрушаются при кулинарной обработке. К примеру, эти препараты могут сохраняться в опасных для здоровья концентрациях даже в сухарях и сухофруктах.

Чрезвычайно важной характеристикой ХОП является их концентрация в атмосферных осадках. Поэтому загрязнение водных объектов ХОП обусловлено главным образом их осаждением из атмосферы а также поверхностным стоком загрязняющих веществ.

Диоксины - хлорпроизводные ароматических соединений:

Дибензо-п-диоксины Дибензофураны Бифенилы

Диоксины обладают не только канцерогенными свойствами, в последнее время появились материалы, согласно которым диоксины значительно более опасны по риску поражения иммунных систем. По-видимому, именно этим объясняется распространение в районах расположения химических предприятий, производящих хлорорганические вещества, заболеваний вирусным гепатитом, геморрагической лихорадкой, разнообразных кишечных инфекций.

Диоксины обладают высокой адгезионной способностью, в том числе к почве, частичкам золы и донным отложениям, что способствует их накоплению и миграции в виде комплексов с органическими веществами и поступлению в воздух, воду и пищевые продукты.

Установлено, что 80% диоксинов попадают в организм человека с пищей, 10% - воздушным путем, 10% - с водой и через почву. Самыми эффективными концентраторами диоксинов являются рыбы и дойные коровы.

Источниками загрязнения окружающей среды диоксинами являются побочные продукты целлюлозно-бумажной промышленности, отходы металлургической промышленностисти , выхлопные газы автомобилей, газовые выбросы из источников, связанных со сжиганием отходов и шламов, содержащих хлорорганические вещества.

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) - обладают высокой биологической (канцерогенной и мутагенной) активностью. Образование и поступление ПАУ в окружающую среду связывают прежде всего с высокотемпературными процессами, протекающими в природе лесные пожары, вулканическая деятельность) и антропогенными факторами (промышленность, сжигание топлива, транспортные выхлопы и т.п.)

Тяжелые металлы - Hg , Cd , Pb , Ве и др. В отличие от органических загрязняющих веществ, подвергающихся процессам разложения, металлы способны лишь перераспределяться между природными средами, таким образом, содержание их в объектах окружающей среды со временем только увеличивается.

Роль тяжелых Ме двойственная - с одной стороны, они необходимы для нормального протекания физиологических процессов, а с другой - токсичны при повышенных концентрациях. Кроме того, поведение Ме в природных средах во многом зависит от специфичности миграционных форм и вклада каждой из них в общую концентрацию Ме в экосистеме. Поэтому для оценки токсичности тяжелых Ме недостаточно определить только их валовое содержание. Необходимо дифференцировать формы металлов в зависимости от химического состава и физической структуры: окисленные, восстановленные, метилированные , хелатированные и пр. Наибольшую опасность представляют лабильные формы, которые характеризуются высокой биохимической активностью и накапливаются в биосредах .

Главными антропогенными источниками поступления тяжелых Ме в атмосферу явл . предприятия по производству цветных металлов, нефтепереработки, автотранспорт, химическая промышленность.

1. Ингибиторы и индукторы мгновенного действия (природные токсины, фосфорорганические соединения, некоторые лекарства, промышленные яды). Помимо ингибирующего или индуцирующего действия на ферменты, обладают острым токсическим действием.

3.Суперингибиторы и индукторы (ПАУ, диоксины , нитрозамины , микотоксины , нафтиламины )

4.Тривиальные экотоксиканты в суперобъемах (тяжелые металлы и их оксиды, полихлорфенолы , ПАУ)

III. Классификация по характеру действия на организм.

Такая классификация достаточно условна, т.к. в зависимости от дозы, времени экспозиции и пути попадания в организм вещества могут попадать в разные блоки по данной классификации:

1. Вещества местного действия, вызывающие опухоли на месте аппликации (3,4-бензпирен).

2.Агенты селективного действия, вызывающие опухоли определенной локализации (винилхлорид)

3.Вещества множественного действия, индуцирующие опухоли в разных органах и тканях ( аминофлуорен ).

IV. Классификация по степени опасности для человека.

1. Вещества с доказанной канцерогенностью . Отмечаются в литературных данных ++++, или +++

3. Вещества с умеренной канцерогенной активностью - +

4. Вещества с сомнительной канцерогенной активностью- ±

В качестве примера в таблице 1 представлена классификация некоторых ПАУ по степени их опасности.

Степень канцерогенной активности некоторых наиболее распространенных в окружающей среде ПАУ

Современный государственный университет

Владивосток – 2000 г.

Химические загрязнения характерны для всех регионов и для подавляющего числа предприятий и организаций Россиии - химических и нефтехимических, металлургических и целлюлозно-бумажных, машиностроительных и сельско-хозяйственных, энергетики и транспорта, закрытых и открытых, гражданских и военных. Чаще всего вредные для человека и природы химические отходы цивилизации не идентифицируются и прячутся за окислами (азота, углерода и серы) и тяжелыми металлами. Между тем уже известны многочисленные города и поселки, "обожженные" неорганической и органической химией - ртутные, мышьяковые, свинцовые, медные, диоксиновые. Немало городов и поселков обожжены "спецхимией". Особенно опасны высокотоксичные химические загрязнения армии. Только по химическому оружию загрязнения могут относиться к 20-30 регионам, где оно производилось, испытывалось, хранилось и хранится, а также уничтожалось. Масштбны загрязнения окружающей среды жидким ракетным топливом (гептилом), которым снаряжены многие стратегические и космические ракеты, а также ракеты ПВО и подводных лодок.

История человечества знает множество случаев появления в биосфере больших количеств потенциально опасных веществ. Воздействие этих чужеродных соединений (ксенобиотиков) на живые организмы иногда было причиной трагических последствий, примером которых может служить история с инсектицидом ДДТ.

Еще большую печальную известность приобрел диоксин - неуничтожаемый суперэкотоксикант, появившийся в окружающей среде ряда стран Запада в 50-60-е годы, а также в Южном Вьетнаме во время химической войны, которую вели США в период с 1961 по 1972 г., допустимая предельная концентрация которых на порядок ниже, чем у веществ типа ДДТ.

К сожалению, с момента своего открытия на Западе токсичные химические вещества, получившие обобщенное название "диоксины", немедленно составили предмет государственной тайны Советского Союза, не прожив в открытой форме ни одного дня [1].

До 1990 г. в общедоступной прессе СССР о диоксинах не было сказано практически ни слова. Более того, по мнению заместителя начальника химических войск Советской Армии по научным вопросам генерала А.В. Фокина, высказанному в 1985 году "острой проблемы диоксина на территории Советского Союза не существует" [2].

Отмену секретности, как ни странно, совершили явочным порядком, то есть сами того не зная, жители Уфы, когда в 1990 году они в открытую и достаточно эмоционально заговорили о возможности диоксинового загрязнения города в результате известной "фенольной катастрофы" (а фенол стек в реку Белую с территории того самого "Химпрома", который занимался производством для советской армии боевого гербицида с американским названием "эйджент орандж" и, попутно, невольным "производством" многочисленных и очень токсичных диоксинов - для жителей города) [3]. Чуть позже о том же не могли не заговорить жители Чапаевска и Дзержинска, Славгорода и Новочебоксарска и многих других городов, которые непременно должны были быть загрязнены диоксинами в силу чисто технологических причин, если учесть особенности действовавших там прозводств.

Впрочем, к этому времени рухнул Советский Союз, погребя саму тайну. В новой России она не возобновлялась.

Как видно из приведенного примера, достоверной и полной информацией о диоксине и диоксиноподобных веществах, относящихся к суперэкотоксикантам, в полной мере не обладают даже люди, призванные быть компетентными в данной области, а имеющиеся литературные источники по рассматриваемой теме не всегда однозначно описывают воздействие этих веществ на человеческий организм [6].

Диоксин – неуничтожаемый суперэкотоксикант

Всем памятен прошлогодний Европейский скандал связанный с запретом реализации мяса птицы.

Возникновение этой скандальней ситуации связано с обнаружением в бельгийских кормах для животноводства опаснейшего для здоровья вещества – диоксина.

Токсические свойства

Диоксин - тотальный яд, поскольку даже в относительно малых дозах (концентрациях) он поражает практически все формы живой материи - от бактерий до теплокровных. Токсичность диоксина в случае простейших организмов обусловлена, по-видимому, нарушением функций металлоферментов, с которыми он образует прочные комплексы. Значительно сложнее происходит поражение диоксином высших организмов, особенно теплокровных и прежде всего - человека.

В организме теплокровных диоксин первоначально попадает в жировые ткани, а затем перераспределяется, накапливаясь преимущественно в печени, затем и в других органах. Его разрушение в организме незначительно: он выводится в основном неизменным, в виде комплексов неустановленной пока природы. Период полувыведения колеблется от нескольких десятков дней (мышь) до года и более (приматы) и обычно возрастает при медленном поступлении в организм. С повышением удерживаемости в организме и избирательного накопления в печени чувствительность особей к диоксину возрастает.

При остром отравлении животных наблюдаются признаки общетоксического действия диоксина: потеря аппетита, физическая и половая слабость, хроническая усталость, депрессия и катастрофическая потеря веса. К летальному исходу он приводит через несколько дней и даже через несколько десятков дней, в зависимости от дозы яда и скорости его поступления в организм.

В нелетальных дозах диоксин вызывает тяжелые специфические заболевания. У высокочувствительных особей первоначально появляется заболевание кожи - хлоракне (поражение сальных желез, сопровождающееся дерматитами и образованием долго незаживающих язв), причем у людей хлоракне может проявляться снова и снова даже через многие годы после излечения. Более сильное поражение диоксином приводит к нарушению обмена порфиринов - важных предшественников гемоглобина и простетических групп железосодержащих ферментов (цитохромов). Порфирия - так называется это заболевание - проявляется в повышенной фоточувствительности кожи: она становится хрупкой, покрывается многочисленными микропузырьками. При хроническом отравлении диоксином развиваются также различные заболевания, связанные с поражениями печени, иммунных систем и центральной нервной системы.

В литературе встречаются различные названия этого вещества – супертоксиканты [9], суперэкотоксиканты [10], экологи дали им страшное имя "ксенобиотики" - враги жизни. Они исподволь влияют на клетки, ответственные за работу гормональных систем. Возрастает риск развития диабета, нарушается половое созревание. А у потомков хилого диоксинового племени проявляется весь набор врожденных уродств: "сучье вымя, конская стопа, волчья пасть и заячья губа". Организм теряет сопротивляемость инфекциям, множатся аллергические реакции и онкологические заболевания.

Все эти заболевания проявляются на фоне резкой активации диоксином (в десятки и сотни раз) важного железосодержащего фермента - цитохрома Р-448. Особенно сильно активируется этот фермент в плаценте и в плоде, в связи с чем диоксин даже в ничтожных количествах подавляет жизнеспособность, нарушает процессы формирования и развития нового организма. В ничтожных концентрациях диоксин вызывает генетические изменения в клетках пораженных особей и повышает частоту возникновения опухолей, т. е. обладает мутагенным и канцерогенным действием. По данным исследований уфимских ученых, наибольших концентраций это ядовитое вещество достигает в женском молоке и жировых тканях [11].

Поведение в окружающей среде

Проведенные недавно анализы почв некоторых районов Южного Вьетнама указывают на сравнительно небольшое содержание диоксина в поверхностных слоях и на его появление в концентрации до 30 частей на триллион (30 ppt) в глубинных частях почвы. Это свидетельствует о том, что физический и механический перенос в условиях тропиков способствует эффективному рассеянию яда в природе. Однако это не единственный путь миграции диоксина в биосфере. Существует еще перенос этого яда по цепям питания, который способствует его постоянному накоплению в районах максимального потребления зараженных им продуктов питания, т. е. концентрированию в густонаселенных районах [13].

Диоксиновые источники

Диоксины - не вражеская диверсия, это 200 с небольшим видов соединений хлора, побочные продукты технологий. Источниками этих ядов являются предприятия практически всех отраслей промышленности, где используется хлор, но химические, нефтехимические и целлюлозно-бумажные заводы опаснее прочих. Максимальный выброс диоксинов в экосферу во всем мире пришелся на 60-70-е годы из-за увеличения производства беленой бумаги и другой продукции, где применяется хлор.

Промышленность

В нашей стране один из важнейших источников диоксинов - это деятельность предприятий, где хлор занял место в технологической цепи - химических, целлюлознобумажных, металлургических. Именно они вызвали серьезные загрязнения окружающей среды во многих регионах, в том числе и отдаленных от места расположения источника. Они же служат первопричиной диоксинового загрязнения мясо-молочных продуктов питания, равно как и молока кормящих матерей.

Мало того, каждое повышение цен на бензин какое-то время сопровождается усилением выбросов диоксинов в воздух: городские коммунальные службы экономят на вывозе мусора с помоек, и дворники жгут его прямо на месте, а ведь в городском мусоре полно пластиковых бутылок и упаковок.

Мощный источник диоксиновых загрязнений - уничтожение химического оружия. Химическое перевооружение 1950-1960-х гг. сопровождалось уничтожением ранее накопленных запасов оружия первого поколения, основу которого составляли хлорсодержащие иприт и люизит. Делалось это самым бесхитростным способом (помимо затопления в морях, омывающих Россию) - сжиганием на территории России и Казахстана. Иприт и люизит сжигали открытым способом в очень многих местах, например, в местах производства химического оружия - в Покровке возле Чапаевска и в Дзержинске. Досталось от армии и местам хранения иприта и люизита - Камбарке в Башкирии, Горному в Саратовской области, Леонидовке в Пензенской области и многим иным "медвежьим углам" России. Особо крупную партию химического оружия армия сожгла в степи возле станции Арысь в Казахстане. И, наконец, военные жгли иприт с люизитом на своих испытательных полигонах - в Москве в Кузьминках и в Шиханах в Саратовской области [17].

Не менее мощный источник - старты твердотопливных стратегических ракет. Наукой установлено, что при сгорании твердого ракетного топлива диоксины образуются с вероятностью восхода солнца (и не только образуются, но и плавно попадают на землю на частичках пыли).

Диоксины в большом количестве образуются в процессе неординарных событий. Не избежала их и наша страна.

Грудное вскармливание

Грудное вскармливание ничем заменить нельзя. Но, к сожалению, молоко, образующееся в тесном контакте с кровью матери, впитывает все загрязнения, которые попали и накопились в ее организме. Это относится и к диоксинам. Исследования ученых привели к парадоксальному выводу: кормящая мать выбрасывает из организма с молоком и всеми другими исходящими из нее продуктами гораздо больше диоксинов, чем получает с пищей и другими путями. Оказалось: таинственный источник избыточного диоксина - сама мать. Во время лактации молоко экстрагирует из организма женщины диоксины и концентрирует их в молочном жире. За весь период вскармливания мать может очиститься от 20-40% содержавшихся в ней до этого диоксинов, которые, увы, попадают в организм младенца. В молоке российских женщин содержится в среднем 20 пкг диоксинов в грамме жира, а средняя его жирность - около 3%. Проведя несложные расчеты, ученые выяснили, сколько может выпить грудного молока малыш, весящий 5 кг, без вреда для себя. Оказалось, 100 мл - одну бутылочку. Этот грустный вывод имеет самые серьезные последствия, так как вводит грудных младенцев в группу риска - в группу людей, подвергающихся особой опасности от поражения диоксинами [21].

Некоторые из ядов, предназначенных для уничтожения вредителей, болезней, сорняков, содержат хлор. При их производстве также нельзя исключить образование диоксинов, то есть и сами пестициды, скорее всего, ими загрязнены.

Среди хлорсодержащих пестицидов есть и те, что запрещены к применению на территории России. Они особенно вредны и для человека, и для окружающей среды. Но в путанице и безвластии, при отсутствии законопослушности в торговлю может попасть все, что угодно.

Кстати, как заявил на пресс-конференции в Москве известный эколог, член-корреспондент Российской академии наук Алексей Яблоков [24] одной из причин распространения гомосексуализма в современном мире может быть применение пестицидов,. Он пояснил, что пестициды обладают свойством вторгаться в эндокринную систему организма, что ведет и к негативным изменениям в работе половых гормонов. Кроме того, применение пестицидов может постепенно привести к бесплодию. Уже сегодня, по данным ученых, число сперматозоидов в семенной жидкости среднего мужчины вдвое меньше, чем было 40 лет назад.

Использование пестицидов снижает также умственные способности и нарушает иммунитет человека, что, как считают экологи, позволяет сравнить эти вещества с вирусом иммунодефицита.

Пик применения пестицидов в мире, по словам Яблокова, пришелся на конец 1980-х годов, однако и сейчас они по-прежнему находят своего потребителя.

Итак, в середине 50-х годов в продуктах химических производств были найдены чуждые живым организмам вещества, которые сегодня объединяются одним названием - диоксины. Это самое эффективное отравляющее вещество, которое знает человечество, обладающее высочайшей комулятивной токсичностью, что связано, к сожалению, с наличием в нашем организме особых биоакцепторов, увеличивающих время выхода диоксина из организма человека до восьми лет (это означает, что если вы где-то приняли приличную дозу диоксинов, то сможете освободиться от них лет через десять). Но наиболее опасны диоксины для молодого, развивающегося организма на стадии формирования. Это означает, что, производя диоксины, мы не столько отравляем себя, сколько убиваем будущее своей нации. Вот почему ученые во всем мире уже давно высказывают опасение, что диоксиновая проблема несравненно более опасна для человечества, чем даже проблема СПИДа.

Представляется, что единственный путь решения проблемы - это тот, на который встали развитые страны мира: создание сети станций контроля диоксинового фона окружающей среды (организация мониторинга диоксиновых загрязнений); выявление источников генерации диоксинов в самом регионе и источников их поступления извне; организация мер, направленных на устранение источников (изменение технологий, очистка зараженной местности, пресечение потока продукции, содержащей диоксины и т.д.). Америка и развитые страны Европы, в полной мере осознавшие возникшую опасность, реализуют эту программу, и достаточно давно [26].

Список литературы

Диоксин. Медико-экологически аспекты Под редакцией проф.П.Е. Шкодича, Москва, 1997 г.

Диоксины-супертоксиканты XXI века Румак В.С., Поздняков С.П., Умнова Н.В. и др., Москва, 1998

Необъявленная химическая война в России. Политика против экологии, ФедоровЛ.А., Москва, 1995г.

Гибс Л.М. Правда о диоксинах. Иркутск, 1998 г.

Независимая газета, 17 ноября 1998 г.

Новгородские ведомости, 22 октября 1999 г.

Общая газета, 1 октября 1998 года

Посев, N 2, 2000 г.

Природа, N 3 1985 г.

Рязанские ведомости 29 декабря 1999 г.

Агентство Волжской Экологической информации 13 (35) 1998 г. СПЕЦВЫПУСК ДИОКСИНЫ И МЫ

Бюллетень "Химия и война", № 3, 21.05.1999 г.

[5] Л.А.Федоров, там же.

[9] См.: Румак В.С., Поздняков С.П., Умнова Н.В. и др. Диоксины-супертоксиканты XXI века//М., 1998

Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Суперэкотоксиканты в окружающей среде. Презентация на заданную тему содержит 22 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!

Особо опасные вещества, искусственно созданные человеком - ксенобиотики - суперэкотоксиканты КСЕНОБИОТИКИ – любое чужеродное для данного организма или их сообщества вещество, могущее вызвать нарушение биотических процессов, в том числе – заболевание и гибель живых организмов Суперэкотоксиканты – высокотоксичный особый класс загрязняющих веществ

Высокотоксичные соединения в атмосфере В последние десятилетия внимание специалистов в области охраны окружающей среды направлено на изучение химических превращений и мониторинг высокотоксичных соединений, часто называемых суперэкотоксикантами. Среди суперэкотоксикантов следует особо упомянуть группы наиболее распространенных органических соединений – полиядерные ароматические углеводороды (ПАУ) и галогенсодержащие органические соединения, а также, соединения, содержащие тяжелые металлы.

Пестициды вещества, обладающие токсичными свойствами по отношению к тем или иным живым организмам – от бактерий и грибов до растений и теплокровных животных. Пестициды – химические препараты, уничтожающие вредителей сельского хозяйства. Такие вещества применялись в небольших масштабах и сотни лет назад, причем первые пестициды включали соединения мышьяка, известково-серные смеси, соли меди.

Пестициды В настоящее время пестициды классифицируют по их целевому назначению инсектициды – для уничтожения насекомых; гербициды – препараты против сорняков; фунгициды – для защиты растений от грибковых болезней; родентициды – для борьбы с вредными грызунами; моллюскициды – для защиты растений от моллюсков; нематоциды – для защиты растений от круглых червей.

Торговое название ДДТ Торговое название ДДТ Назначение Против комаров, вредителей хлопка, соевых бобов, арахиса химическое название 1,1,1-Трихлор-2,2-бис (n-хлорфенил) этан

Диоксины и дибензофураны К этим хлорорганическим соединениям относится большая группа гетероциклических полихлорированных соединений, основу которых составляют два ароматических кольца, соединенные, в случае диоксинов, или правильнее, дибензо-п-диоксинов (ПХДД), двумя кислородными мостиками, и, в случае дибензофуранов (ПХДФ), одним кислородным мостиком, содержащих от одного до 8 атомов хлора. К этой группе хлорорганических соединений часто относят хотя и менее токсичные, но выпускаемые в промышленных масштабах полихлорированные бифенилы (ПХБ), в которых два бензольных кольца непосредственно связаны друг с другом

Использование ПХБ диэлектрические жидкости в трансформаторах и конденсаторах, хладагентах, смазках, стабилизируя добавки в гибких поливинилхлоридных (ПВХ) покрытиях электрического телеграфирования и электронных компонентов, гидравлические жидкости, изоляторы (используемый в затыкании, и т.д), пластырях, деревянных концах этажа, краски

26 мая 1971 г. в небольшом американском городке Таймз Бич (штат Миссури) на грунт ипподрома разбрызгали примерно 10 м3 технического масла, чтобы не поднималась пыль во время скачек. Через несколько дней ипподром был усеян трупами птиц, еще через день заболели наездник и три лошади, а в течение июня погибли 29 лошадей, 11 кошек и четыре собаки. В августе заболели еще несколько взрослых и детей, 26 мая 1971 г. в небольшом американском городке Таймз Бич (штат Миссури) на грунт ипподрома разбрызгали примерно 10 м3 технического масла, чтобы не поднималась пыль во время скачек. Через несколько дней ипподром был усеян трупами птиц, еще через день заболели наездник и три лошади, а в течение июня погибли 29 лошадей, 11 кошек и четыре собаки. В августе заболели еще несколько взрослых и детей,

Виной оказались диоксины и фураны, концентрация которых в грунте ипподрома достигала 30-53 ppm (долей на миллион). Техническое же масло представляло собой химические отходы производства 2,4,5-трихлорфенола - промежуточного продукта при производстве 2,4,5-трихлорфеноксиуксусной кислоты. Это вещество применялось во время войны во Вьетнаме в качестве дефолианта (гербицида, вызывающего опадание листьев), известного под торговой маркой 2,4,5-Т ("Оранжевый реагент").

Уровень загрязненности женского молока (пикограмм на литр). в Иордании - 48, в Японии -30, в США - 20, в России - 16, в Швеции - 22, в Австрии и на Украине - по 12 пикограмм на литр, в Нидерландах - 30, в Таиланде всего 3.

Полихлорированные бифенилы ядовиты Производство ПХБ было запрещено в 1970-ых из-за высокой токсичности большинства родственных ПХБ и смесей. Они классифицируются как постоянные органические загрязнители, которые биоаккумулируются в животных

В целом эта группа суперэкотоксикантов имеет широкий спектр токсического действия, в некоторых случаях они проявляют канцерогенные свойства. Хотя у различных видов живых организмов нет единого порядка чувствительности по отношению к тяжелым металлам, по этому показателю их часто располагают в следующей последовательности: В целом эта группа суперэкотоксикантов имеет широкий спектр токсического действия, в некоторых случаях они проявляют канцерогенные свойства. Хотя у различных видов живых организмов нет единого порядка чувствительности по отношению к тяжелым металлам, по этому показателю их часто располагают в следующей последовательности: Hg > Cu > Zn > Ni > Pb > Cd > Cr > Sn > Fe > Mn > Al. Необходимо помнить, что опасность воздействия тяжелых металлов на организмы и их способность мигрировать в окружающей среде во многом зависит от вида соединений в состав, которого они входят. Поэтому при контроле качества тех или иных сред и продуктов нельзя ограничиваться лишь определением их валового содержания. Следует определить и дифференцировать структуры соединений, в которые входят конкретные тяжелые металлы.

Концентрации некоторых тяжелых металлов в природных районах и на урбанизированных территориях Северной Америки и Европы

Читайте также: