Вопросы к экзамену по экологической токсикологии 1. Предмет дисциплины экологической токсикологии, связь с другими научными дисциплинами. Цели и задачи дисциплины. 2. Основные понятия токсикологии. Задачи токсикологии. 3. Классификация токсикантов химическая или по химическим свойствам. 4. Классификация токсикантов практическая или по цели применения.
5. Классификация токсикантов гигиеническая или по степени токсичности. 6. Классификация токсикантов токсикологическая или по виду токсического действия. 7. Классификация токсикантов по избирательной токсичности . 8. Факторы, определяющие распределение токсикантов пространственный, временной, концентрационный. 9. Транспорт токсикантов через клеточные мембраны.
Механизмы действия экотоксикантов в организме. 10. Взаимосвязь строения и состава химических веществ экотоксикантов с их биологическим токсическим действием. 11. Связь токсичности химических веществ с их молекулярной массой, размерами молекул и их структурным строением. 12. Зависимость токсичности химических органических веществ от входящих в состав вещества химических группировок и атомов. 13. Зависимость токсичности химических неорганических веществ от входящих
в состав вещества химических группировок и атомов. 14. Стереохимическая специфичность биологически активных соединений. 15. Загрязнение атмосферы пылью и аэрозолями, их токсическое действие. 16. Оксиды углерода источники образования, поведение в атмосфере, токсическое воздействие на живые и растительные организмы. 17. Оксиды серы источники образования, поведение в атмосфере, токсическое
воздействие на живые и растительные организмы. 18. Оксиды азота источники образования, поведение в атмосфере, токсическое воздействие на живые и растительные организмы. 19. Озон источники образования, поведение в атмосфере, токсическое воздействие на живые и растительные организмы. 20. Смог источники образования, поведение в атмосфере, токсическое воздействие на живые и растительные организмы. 21. Тяжелые металлы в атмосфере, гидросфере, почве и их токсичность.
22. Неорганические загрязняющие вещества в гидросфере и их токсичность. 23. Органические загрязняющие вещества в гидросфере и их токсичность. 24. Загрязняющие вещества в почве и их токсичность. 25. Автомобильные выбросы в атмосфере, их токсичность. 26. Радионуклиды источники образования, токсичность.
27. Ионизирующее излучение источники образования, токсичность. 28. Токсические вещества, содержащиеся в растительных и животных организмах. 29. Токсическое действие наркотических веществ. 30. Токсические вещества в продуктах питания. Изменение свойств пищевых продуктов при их обработке появление токсичных веществ, образование свободных радикалов .
31. Токсические вещества в продуктах потребления лаки, краски, косметические и гигиенические средства . 32. Токсические вещества в алкогольных напитках. 33. Токсические свойства лекарственных веществ. 34. Экологическая токсичность продуктов нефтедобычи. 35. Виды загрязнений окружающей среды на территории ХМАО. 36. Токсическое действие минеральных удобрений.
37. Пестициды их химическое строение, распад, поведение в биосфере, токсичность. 38. Токсиканты в атмосфере источники образования, действие на живые и растительные организмы. 39. Токсиканты в гидросфере источники образования, действие на живые и растительные организмы. 40. Токсиканты в почве источники образования, действие на живые и растительные организмы. 41. Загрязнение почвы при использовании ила очистных сооружений.
42. Загрязнение почвы органическими остатками мочевина, органический аммиак, нефть, фенолы, хлорсодержащие углеводороды, ПАВ . 43. Загрязнение почвы неорганическими остатками хлориды, минеральные удобрения, тяжелые металлы . 44. Влияние продуктов органического синтеза на биосферу фталаты, хлорсодержащие углеводороды . 45. Влияние продуктов органического синтеза на биосферу полициклические ароматические соединения, диоксины, пентахлорфенол . 46. Твердые бытовые отходы классификация, утилизация, экологическая токсичность.
1. Предмет дисциплины экологической токсикологии, связь с другими научными дисциплинами. Цели и задачи дисциплины. Экологическая токсикология занимается воздействием ксенобиотиков, химических веществ на организм на различных уровнях клетка, орган, организм, популяция, экосистема . При проведении таких исследований выявляются изменения состояния и возникают предположения о возможности прямого или косвенного воздействия. Э.Т. основана на экологической химии.
Для решения общих проблем, связанных с изучением эк. токсичности необходима работа с биологами, экологами, токсикологами, химиками, медиками, специалистами - аграрниками. Мед. дисциплины, которые связаны с Э.Т фармакология, эпидемиология. Сумма всех результатов в таких исследованиях эколого-химические, медицинские , является основой для характеристики вредных веществ, которое включает в себя изменения, как вызванные превращением этих веществ,
так и воздействие на организм. Цель токсикологии, как области человеческой деятельности - непрерывное совершенствование системы мероприятий, средств и методов, обеспечивающих сохранение жизни, здоровья и профессиональной работоспособности отдельного человека, коллективов и населения в целом в условия повседневного контакта с химическими веществами и при чрезвычайных ситуациях. Задачи 1. Установление количественных характеристик причинно-следственных связей между фактом воздействия
каждого из известных человеку химических веществ и развитием различных форм токсического процесса оценка токсичности веществ. 2. Изучение механизмов, лежащих в основе токсического действия различных химических веществ, закономерностей формирования токсического процесса, его проявлений. 3. Выяснение механизмов проникновения токсикантов в организм, закономерностей их распределения, метаболизма и выведения. 4. Установление факторов, влияющих на токсичность вещества свойств токсикантов, особенностей
биологических объектов, условий их взаимодействия, состояния окружающей среды и т.д. Все упомянутые задачи решаются в ходе экспериментальных исследований на животных, в процессе лечения острых и хронических отравлений человека в условиях клиники, эпидемиологических исследований среди профессиональных групп и населения, подвергшихся действию токсикантов. 2. Основные понятия токсикологии. Задачи токсикологии.
Токсикология от греч. токсикон - яд, логос - учение - это область медицины, которая изучает взаимодействие живого организма и яда. Яд - это химическое вещество, которое попав в организм в небольшом количестве вступает в физико-химическое взаимодействие с их тканями и нарушает функции - приводит к смерти. Токсичность вещества больше, чем меньше его количество доза вызывает расстройство жизнедеятельности микроорганизмов. Это свойство воздействовать как яд и как лекарство было замечено в средних веках -
Парацельс Все есть яд и ничто не лишено ядовитости яд от лекарства отличается дозой . Многие химические вещества принятые внутрь в оптимальной дозе приводят к восстановлению после какой-либо болезни, тем самым проявляя лечебные свойства. Другие химические вещества являются составной частью организма. Для проявления их токсических свойств нужны особые условия.
Чаще токсическое влияние оказывают чуждые организму вещества ксенобиотики . Некоторые вещества, находясь в определенном количестве и состоянии в среде обитания или во внутренней среде человека или животного, являются обязательной формой существования. Например, микроэлементы - Ag, Li, Co, Cu, Mg и т.д. Т.о. одно и тоже вещество может быть ядом, лекарством и необходимым для жизни средством.
В зависимости от ряда условий, при которых оно встречается и взаимодействует с организмом. Патологическое состояние, которое развивается в результате взаимодействия яда с организмом - называется интоксикация или отравление. В медицинской токсикологии отравление - это те интоксикации от экзогенных ядов, поступивших извне. В токсикологии изучают движение токсичных веществ в организме пути их поступления, распределения, метаболическое превращение, биотрансформация и выведение.
Основными параметрами в токсикологии являются 1. Порог однократного острого действия токсического вещества, это min пороговая доза, которая вызывает изменения показателей жизнедеятельности организма, выходящие за пределы приспособительных химических реакций. Limak 2. Средне смертельная смертельная доза, которая вызывает гибель 50-100 подопытных животных, при определенном способе введения внутрь, на кожу, и т.д В течении 2х недель последующего наблюдения.
DL50 DL100 , ед.изм мг кг массы тела. 3. ПДК вещества в воздухе. Ед.изм мг м3. 4. Ориентировочный безопасный уровень воздействия вещества - ОБУВ, мг м3. Токсическая опасность химического вещества характеризуется величиной зоны острого токсического действия. DL50 Limak . Чем больше эта величина, тем безопаснее это вещество. Токсический эффект может быть оценен при помощи определения функциональных или структурных изменений
органов и систем. Для экологической токсикологии важное теоретическое и практическое значение имеет определение избирательной токсичности яда, т.е. его способности в большей степени поражать клетки и ткани не затрагивая другие. Получение такой информации необходимо для искания противоядия антидотов и др. средств лечения, а также способов предупреждения отравления. 3. Классификация токсикантов химическая или по химическим свойствам.
Это классификация, которая наиболее широко используется. Она предусматривает деление химических веществ на неорганические, органические и элемент-органические. В основу берется принятая химическая классификация веществ или номенклатура. Все неорганические вещества делятся на группы и подгруппы а также оксиды, гидроксиды, кислоты и соли. Органические вещества - на классы органических соединений алканы, алкены, спирты и т.д.
4. Классификация токсикантов практическая или по цели применения. Наиболее широко используется следующая классификация токсических веществ, отражающая их практическое применение. 1. Промышленные яды, используемые в производстве органические растворители дихлорэтан , топливо метан, пропан, бутан , красители анилин , хладагенты фреон , химреагенты метиловый спирт , пластификаторы и др. 2. Ядохимикаты, используемые для борьбы с вредителями сельскохозяйственных структур хлорорганические
пестициды гексахлоран, полихлорпинен , фосфорорганические инсектициды карбофос, хлорофос, фосфамид, трихлорметафос- 3, метилмеркаптофос , ртутьорганические вещества гранозан , производные карбаминовой кислоты севин . В зависимости ядохимикатов пестицидов различают инсектициды - уничтожающие насекомых акарициды - уничтожающие клещей зооциды - уничтожающие грызунов фунгициды - уничтожающие грибы бактерициды - уничтожающие бактерии гербициды - губительно действующие на растения.
К гербицидам относятся также дефолианты для удаления листьев растений и дессиканты для высушивания растений репелленты - отпугивающие насекомых. 3. Лекарственные средства. 4. Бытовые химикаты, используемые в виде пищевых добавок уксусная кислота средств санитарии, личной гигиены и косметики средств ухода за одеждой, мебелью, автомобилем. 5. Биологические растительные и животные яды, которые содержатся в растениях и грибах аконит, цикута
, животных и насекомых змеи, пчелы, скорпионы . 6. Боевые отравляющие вещества БОВ зарин, иприт, фосген, синтетические яды военной химии . 5. Классификация токсикантов гигиеническая или по степени токсичности. Общее признание получила гигиеническая классификация ядов, предложенная С.Д. Заугольниковым и сотр. 1967 , в основу которой положена количественная оценка токсическойческой
опасности химических веществ на основе экспериментально установленной смертельной дозы CLso, DLso и ПДК. По этой классификации токсическое вещество соответствует определенному разряду токсичности, характеризующему его большую или меньшую опасность. Степень разряд токсичности ПДК мг м3 DL50 мг кг I. Чрезвычайно токсичные 1,0 15 II-III. высокотоксичные 10,0 15-150
IV-V умеренно токсичные 100,0 150-1500 VI-VIII малотоксичные 100,0 1500 6. Классификация токсикантов токсикологическая или по виду токсического действия Наибольшее значение для клинической токсикологии имеет разделение химических веществ по токсическому действию на организм токсикологическая классификация . Однако токсикологическая классификация ядов имеет общий характер и необходимо уточнение их избирательной
токсичности, что имеется в классификации ядов по этому признаку. Общее токсическое действие Токсические вещества Нервно-паралитическое действие бронхоспазм, удушье, судороги и параличи Фосфоорганические инсектициды хлорофос, карбофос , никотин, БОВ Кожные резорбтивные действия местные воспалительные и некротические изменения Дихлорэтан, гексохлоран, БОВ иприт , уксусная эссенция, мышьяк, ртуть
Общетоксическое действие гипоксические судороги, кома, отек мозга, параличи Синильная кислота, угарный газ, алкоголь и его суррогаты, БОВ Удушающее действие токсический отек легких Окислы азота, БОВ фосген, дифосген Слезоточивое и раздражающее действие раздражение наружных слизистых оболочек Хлорпикрин, БОВ, пары крепких кислот и щелочей Психотическое действие нарушение психической активности,
сознания Наркотики кокаин, опий , атропин, БОВ 7. Классификация токсикантов по избирательной токсичности . Избирательное токсическое действие ядов не отражает всего многообразия клинических проявлений, а лишь указывает на главную опасность для определенного органа или системы организма - основного места токсического воздействия. Избирательная токсичность Токсические вещества
Сердечные яды Кардиотоксическое действие - нарушение ритма и проводимости сердца, токсическая дистрофия миокарда Сердечные гликозиды, растительные яды хинин, аконит, чемерица , животные яды тетродотоксин , соли бария и калия Нервные яды Нейротоксическое действие - нарушение психической активности, токсическая кома, токсические гиперкинезы и параличи Психофармакологические средства наркотики, транквилизаторы, снотворные , фосфоорганические соединения, угарный газ, алкоголь
Печеночные яды Гепатотоксическое действие - токсическая гепатопатия Хлорированные УВ дихлорэтан , ядовитые грибы бледная поганка , фенолы и альдегиды Почечные яды Нефротическое действие - токсическая нефропатия Соединения тяжелых Ме, этиленгликоль, щавелевая кислота Кровяные яды Гематотоксическое действие - гемолиз, метгемоглобинемия
Анилин и его производные, нитриты, мышьяковистый водород Желудочно-кишечные яды Гастрожнтеротоксическое действие - токсический гастроэнтерит Крепкие кислоты и щелочи, соед. тяжелых Ме и мышьяка Легочные яды Пульмонотоксическое действие - токсический отек, фиброз легких Паракват, окислы азота, фосген 8. Факторы, определяющие распределение токсикантов пространственный,
временной, концентрационный. К ним относятся 1. Пространственный фактор. Он определяет пути наружного поступления и распределения токсиканта в организме. Это распространение зависит от кровоснабжения органов и тканей, поскольку количество токсиканта, поступающего к данному органу зависит от его объемного кровотока, отнесенного к единице массы тела. Наибольшее количество токсикантов в единицу времени обычно поступает в легкие, почки, печень, сердце
и мозг. При ингаляционных отравлениях основная часть токсиканта задерживается в почках, а при пероральных - печень. Токсический процесс определяется степенью чувствительности к токсиканту. Особенно опасны ТВ, которые вызывают необратимые изменения клеточной структуры кислотные и щелочные ожоги . Менее опасны обратимые поражения, например при наркозе. Они вызывают только функциональные расстройства. 2.
Временной фактор. Подразумевает скорость поступления токсиканта в организм и скорость его выведения, т.е. он отражает связь между временем действия токсиканта и его токсическим эффектом. 3. Концентрационный фактор. Это концентрация токсиканта в биологических средах, в частности в крови этот параметр считается основным в клинической токсикологии . 9. Транспорт токсикантов через клеточные мембраны.
Механизмы действия экотоксикантов в организме Транспорт ксенобиотиков в организм, их распределение между органами и тканями, биотрансформация и выделения продуктов метаболизма предполагает проникновение через мембрану. Мембранные системы - это подвижные структуры, образованные белково-фосфолипидным комплексом, обладают проницаемостью. В настоящее время принимается гипотеза трехслойной мембраны. Два белковых слоя заключают второй липидный слой.
Механизм прохождения веществ через мембрану сложный, так как на него влияют функциональные особенности мембраны, функции протоплазмы и клеточных белков. Выделяют 4 типа транспорта веществ 1. Характерен для нейтральных молекул, при этом диффундируют молекулы веществ, обладающие высоким коэффициентом распределения масло вода. Растворенные в липидах вещества могут свободно проникать через мембрану по законам диффузии. Диффузия токсиканта или лекарственного вещества зависит от молекулярной массы, степени
растворимости, ионизации, а также от пространственной конфигурации молекул. 2. Связан с определенными структурами, которые обеспечивают веществам более интенсивную диффузию. Этими свойствами обладают некоторые участки мембраны. Транспортируемая молекула обратимо связывается с носителем на мембране, который свободно движется между внутренней и наружной поверхностью мембраны пример транспорт глюкозы в эритроцитах человека .
3. Связан с потреблением энергии, которая образуется в результате метаболизма АТФ. Молекулы вещества соединяются с носителями в данном случае ферментами . Пример транспорт ионов калия в клетках млекопитающих. 4. Диффузия через поры, в стенках которых есть положительно заряженные частицы, пропускающие только анионы. Мембранные токсины. Специальная группа веществ, которая характеризуется мембранно-токсическим
действием. К их числу относят экзогенные и эндогенные, которые обладают фосфолипазной активностью, в связи с которой происходит дезорганизация и разрушение основной жидко-кристаллической структуры мембраны с последующей гибелью клетки. Классификация мембранных токсинов. 1. Экзогенные мембранотоксины некоторые жирорастворимые витамины, микотоксины, яды змей, насекомых и микроорганизмов. 2. Эндогенные активаторы фосфолипаз, сами фосфолипазы, активаторы перекисного окисления,
продукты перекисного окисления и желчные кислоты. В первую очередь на мембранную структуру клеток действуют ТВ, УФ излучения, радиация, гормональные нарушения, авитаминозы, действия высоких и низких температур и прочие патогенные факторы. Механизмы повреждения мембран 1. Разрушение собственных фосфолипаз активируемые ионами
Са2 2. Перекисное - актив. иона Fe2 , Уф излучение, кислородом. 3. Механическое повреждение, которое проявляется при изменении осмотического давления клетки. 4. Разрешение - действие антигенов 10. Взаимосвязь строения и состава химических веществ экотоксикантов с их биологическим токсическим действием. Связь химического строения вещества с его действием одна из проблем, интерес к которой не остывает несколько десятков лет.
Специфика строения БАВ лежит в основе селективного реагирования специализированных рецепторных компонентов клеток и тканей на химическое воздействие. Одновременно было подтверждено, что если вещество, находящееся в молекулярном дисперсном состоянии, то его морфологическое токсикологическое состояние зависит от его химического строения. Данное положение остается верным и в случае физико-химического взаимоотношения рецепторов с ксенобиотиками, поскольку свойства агрегатное состояние, температура кипения и замерзания,
электропроводность и т.п. зависят от его химического строения. Русский токсиколог Пеликан Евгений Венцеславович писал Действие ядов определяется химическим строением или свойствами, числом и расположением частиц, поэтому вещества, аналогично составленные и имеющие аналогичные реакции, оказывают аналогию в образе своего действия . Под руководством Эрлиха были проведены работы в области химиотерапии рака, было сформулировано
положение о функциональном значении отдельных частей молекул БАВ. Стало ясно, что для понимания БАВ надо раскрыть молекулярную природу его взаимодействия с рецептором. Обнаружились неожиданные явления незначительно различающиеся по химическому строению вещества нередко оказывают противодейственное свойство, в то время как ряд соединений относящихся к разным группам давал сходный эффект. В то же время одно и тоже вещество может проявлять себя по разному, в зависимости от
того, на какую биоструктуру воздействует. При этом высокая степень избирательного взаимодействия с рецепторами присуще ксенобиотикам, также как медиаторам, гормонам и биомолекулам. 11. Связь токсичности химических веществ с их молекулярной массой, размерами молекул и их структурным строением. Было установлено, что сила биодействия многих принадлежащих к разным классам химических веществ связана с их молекулярной массой. При прочих равных условиях, чем больше размер молекулы вещества, тем
выше его биологическая активность. Эта зависимость была определена в ряду алкалоидов. Согласно правилу Ричардсона наркотическое действие неэлектролитов возрастает в гомологическом ряду с увеличением числа атомов углерода, т.е. с возрастанием молекулярной массы. Однако это правило имеет ряд исключений. Первые представители гомологических рядов - производные метана оказывают более сильное общее токсическое и специфическое действие, чем последующие.
Так, муравьиная кислота, формальдегид, метанол значительно токсичнее, чем уксусная кислота, ацетальдегид и этанол. Дальнейшее нарастание наркотического эффекта идет только до определенного ряда, а затем уменьшается, что связано с резким изменением растворимости. Изменение токсичности происходит неравномерно. При переходе от этанола к пентанолу молекулярная масса возрастает в 2 раза, а токсичность возрастает в 20 раз. При переходе от пентанола к октанолу молекулярная масса увеличивается в 1,5 раза, а токсичность
в 1000 раз. Если молекулярную массу спиртов изменять посредством числа увеличения гидроксильных групп - снижается наркотическое действие спиртов. V слабая токсичность HO-CH2-CH2-OH этиленгликоль HO-CH2-CH OH -CH2-OH глицерин токсичность уменьшается гликоли При исследовании других классов органических соединений было показано, что удлинение углеродной цепи у кетонов, альдегидов, органических кислот усиливает их раздражающее действие на слизистые оболочки
и вызывает отек легких. В каждом классе органических соединений встречаются вещества с аномальными свойствами, когда правило Ричардсона не подтверждается. У органических соединений серы R-SH - меркаптаны, в гомологическом ряду меркаптанов токсичность вначале убывает от C1 к C3, но далее при увеличении молекулярной массы до C6, возрастает ядовитость меркаптанов. У других веществ этого класса органических сульфидов
R-S-R постепенный рост токсичности - при увеличении от C1 до C9, а с C10 - свойство ослабляется. Аналогичное явление наблюдается при оценке запахов углеводородов альдегидов органических кислот их пахучесть возрастает от C1 до C5-C6, а затем постепенно ослабляется и исчезает при C11-C16. Биологическая активность и токсичность вещества не всегда зависит от увеличения молекулярной
массы на всем протяжении гомологичного ряда. Понять физико-химическую сущность таких колебаний в поведении названных химических соединений в организме позволяют следующие закономерности 1. В гомологичных рядах растворимость в воде падает быстрее, чем нарастает биологическая токсичность. 2. С другой стороны, скорость расщепления в организме органических молекул падает с увеличением молекулярной массы. 3. Необходимо знать, что с увеличением размера молекулы возникают трудности во взаимодействии
молекул со специфическими рецепторами. 12. Зависимость токсичности химических органических веществ от входящих в состав вещества химических группировок и атомов. Введение молекул атомов галогенов приводит к резкому увеличению численности. Атом хлора и фтора в молекуле углеводорода усиливает его химическую активность, увеличивает растворимость вещества в воде, увеличивает способность окислять многие биомолекулы путем дегидрирования.
При этом увеличивается токсичность вещества. Сами галогены F2, Cl2, Br2, I2 проявляют определенную токсичность. Токсичность уменьшается в направлении слева направо. В тоже время атомная масса от F2 к I2 увеличивается, проявление токсичности имеет величина электрического заряда и размер атомов галогена. Сильно электроотрицательный атом фтора отличается высокой подвижностью
и поэтому более реакционно-способный. Важную роль играет местоположение атома галогена в молекуле. Эти положения можно иллюстрировать сравнением линейных и циклических УВ С - С - С - С - Cl подвижность неподвижность Чем больше атомов хлора в молекуле, тем токсичность возрастает. Имеет значение местоположение атомов хлора в молекуле. 1,1-дихлорэтан 1,2-дихлорэтан Эти соединения действуют как наркотические вещества.
Включение атомов галогенов ведет к возрастанию токсичности. CH4 - CHCl3 - Наркотическое вещество хлороформ CCl4 Тетрахлорметан Более токсичен Если в молекулу этилового спирта ввести 3 атома брома, образуется C2H2Br3OH нарколан , который токсичен в 10 раз. Следовательно, одной из главных молекулярных характеристик, определяющих токсичность веществ, является энергия химической связи.
Токсичность увеличивается в ряду УВ с ведением в молекулу галогенов от фтора к йоду. Наибольшая энергия связи C-галоген характерна для C-F, C-Cl, C-Br и C-I. Токсичность химических веществ во многом зависит от поведения их в организме биохимические связи . В числе сильных синтетических ядов - производные фторкарбоновых кислот, имеются как слабо токсичные F- CH2 n-COOH, но среди них есть неопасные.
Они ядовиты, когда n-нечетное число, а когда n-четное, вещества не обладают токсичным действием. Изменение токсичности связано с теорией В-окисление органических кислот. F- CH2 n-CH2-COOH. Если n-нечетное число, то образуется высокотоксичная фторуксусная кислота. Если n-четное - нетоксичная фторпропионовая кислота. В противоположном галогенам элементе S не обладает токсичностью, но если атом серы ввести в молекулу
УВ и превратить его в меркапто-соединение, то она станет более токсичной. Если в молекулу гексана ввести атом серы, то его токсичность увеличится в 25 раз, а если в молекулу октана, то в 350 раз. C6H15SH - C6H14 C8H17SH - C8H18 Было установлено, что такая модификация молекулы органических веществ облегчает взаимодействие и увеличивает прочность их связи с белковой частью клеточных мембран через образования дисульфидных мостиков .
Большую роль в проявлении токсичности играет валентность серы. 6-валентная сера - нетоксична. Однако 2-валентная сера в составе органического соединения наиболее токсичная. 13. Зависимость токсичности химических неорганических веществ от входящих в состав вещества химических группировок и атомов. В неорганических соединениях токсичность зависит от порядковых номеров химических элементов катионов и от химического состава анионов.
Практически неядовитыми являются катионы калия, натрия и стронция. В то время как многие другие катионы тяжелых металлов, радиоактивных веществ обладают определенной токсичностью. Среди анионов наибольшей токсичностью обладают NO2, F, CN, AsO4. Но в некоторых солях тяжелых металлов анион не проявляет токсичность. Токсичность анионов изучалась в опытах на мышах и было показано что соли натрия характеризуются наименьшей
токсичностью по сравнению с другими катионами. Важным физико-химическим фактором, определяющим токсичность анионов, является их растворимость в воде или липидах. Чем она выше, тем интенсивнее они проникают в пищеварительный тракт. Это Ba, SO4 - полностью выводятся из организма. Лекарственные формы неорганических веществ как правило являются водорастворимыми. Для проявления токсичности неорганические вещества является их способность
к ионизации, поскольку носителями токсического действия по отношению к биоструктурам являются катионы и анионы. 14. Стереохимическая специфичность биологически активных соединений. Стереохимическая специфичность - это одно из важнейших свойств всех живых систем. И абсолютное большинство молекул аминокислоты, белки, углеводы, жиры оптически активны. Пространственная изомерия обуславливает заданные параметры фиксации и прохождения
БАВ через мембранные структуры. Если представить структуру биорецептора в виде стереохимически предопределенной макромолекулы, то фиксация на нем оптических изомеров произойдет только тогда, когда в этом процессе будут участвовать соответствующие оптически активные изомеры. Органические молекулы белки, углеводы, жиры содержат несколько ассиметрических углеродных атомов, тогда количество их возрастает. Поэтому строение D- или E- изомера имеет определенные пространственные параметры.
Химическая активность и проявляемая ими биологическая активность или токсичность может отличать D- и L- изомеры от 40 до 100 раз и более. Однако в терапевтической практике и в экспериментальных исследованиях используется смесь оптических антиподов - рацемат. Поэтому они обнаруживают активность, близкую к средне-арифметическому своих изомеров. Например, морфин, содержащийся в естественных растительных средах, является левовращающимся изомером
и вызывает у человека и животных аналгизию. В тоже время синтезированный правовращающийся изомер полностью лишен этого действия. Из пространственных изомеров известны отличающиеся по токсичности цис-транс-изомеры. Среди этих соединений известен кокаин. В нем одинаковые группировки находятся по одну сторону цис-изомер . Если эти группировки находятся по разные стороны транс-изомер - псевдо кокаин. По физико-химическим свойствам они отличаются друг от друга и их биологическая активность или токсичность
также неодинакова. Обезболивающее действие кокаина в 8,5 раз сильнее псевдо кокаина. 15. Загрязнение атмосферы пылью и аэрозолями, их токсическое действие. Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений.
Из естественных и антропогенных источников в атмосферу ежегодно поступают сотни миллионов тонн аэрозолей. Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Аэрозоли разделяются на первичные выбрасываются из источников загрязнения , вторичные образуются в атмосфере , летучие переносятся на далекие расстояния и нелетучие отлагаются на поверхности вблизи зон пылегазовыбросов . Устойчивые и тонкодисперсные летучие аэрозоли - кадмий, ртуть, сурьма, йод-131 и
др. имеют тенденцию накапливаться в низинах, заливах и других понижениях рельефа, в меньшей степени на водоразделах. К естественным источникам относят пыльные бури, вулканические извержения и лесные пожары. Газообразные выбросы например, SO2 приводят к образованию в атмосфере аэрозолей. Несмотря на то, что время пребывания в тропосфере аэрозолей исчисляется несколькими сутками, они могут вызвать снижение средней температуры воздуха у земной поверхности на 0,1 -
0,3С0. Не меньшую опасность для атмосферы и биосферы представляют аэрозоли антропогенного происхождения, образующиеся при сжигании топлива либо содержащиеся в промышленных выбросах. Средний размер аэрозольных частиц составляет 1-5 мкм. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 1 куб. км пылевидных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей.
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС ВЫБРОС ПЫЛИ, МЛН. Т ГОД 1.Сжигание каменного угля 93,6 2.Выплавка чугуна 20,21 3.Выплавка меди без очистки 6,23 4.Выплавка цинка 0,18 5.Выплавка олова без очистки 0,004 6.Выплавка свинца 0,13 7.Производство цемента 53,37 Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием
химического состава. Пыль, осаждающаяся в индустриальных районах, содержит до 20 оксида железа, 15 силикатов и 5 сажи, а также примеси различных металлов свинец, ванадий, молибден, мышьяк, сурьма и т.д Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы - искусственные насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород, образуемых при добыче полезных ископаемых или же из отходов предприятий перерабатываюшей промышленности,
ТЭС. Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы. Концентрация аэрозолей меняется в весьма широких пределах от 10 мг м3 в чистой атмосфере до 2.10 мг м3 в индустриальных районах. Концентрация аэрозолей в индустриальных районах и крупных городах с интенсивным автомобильным движением в сотни раз выше, чем в сельской местности. Основной аэрозоль атмосферы - сернистый ангидрид SO2 , несмотря на большие масштабы его выбросов в
атмосферу, является короткоживущим газом 4 - 5 суток . В загрязненной атмосфере, содержащей диоксид азота, сернистый ангидрид быстро переводится в серную кислоту, которая, соединяясь с капельками воды, образует так называемые кислотные дожди. К атмосферным загрязнителям относятся углеводороды - насыщенные и ненасыщенные, включающие от 1 до 3 атомов углерода. Они подвергаются различным превращениям, окислению, полимеризации, взаимодействуя с
другими атмосферными загрязнителями после возбуждения солнечной радиацией. Токсичность Загрязненная приземная атмосфера вызывает рак легких, горла и кожи, расстройство центральной нервной системы, аллергические и респираторные заболевания, дефекты у новорожденных и многие другие болезни, список которых определяется присутствующими в воздухе загрязняющими веществами и их совместным воздействием на организм человека. Результаты специальных исследований, выполненных в
России и за рубежом, показали, что между здоровьем населения и качеством атмосферного воздуха наблюдается тесная положительная связь. 16. Оксиды углерода источники образования, поведение в атмосфере, токсическое воздействие на живые и растительные организмы. Оксид углерода II - угарный газ СО . Антропогенные источники поступления - бытовые источники неполное сгорание газа в плитах и топлива в печах - пожары опасность отравления
СО 50 гибели при пожарах - отравление СО - химическая промышленность производство аммиака, соды, синтез метанола, производство синтетических волокна, кокса - металлургическая промышленность производство стали - автотранспорт более половины антропогенного СО . Содержание СО в выхлопных газах может достигать 12 . Повышение содержания СО в выхлопных газах - на холостом ходу, на малых оборотах, торможении и ускорении.
Особенно опасны пробки на дорогах. Летом СО накапливается в зеленых зонах перед дворами, рядом с магистралью на расстояние до 150 метров. Опасно накопление СО в тоннелях и гаражах. Механизм токсичного действия. СО соединяется с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин нарушается способность крови к переносу кислорода О2 недостаток кислорода в организме. Острое отравление. При вдыхании концентрации до 1000 мг м3 - тяжесть и ощущение сдавливания головы,
сильная боль во лбу и висках, головокружение, шум в ушах, покраснение и жжение кожи лица, дрожь, чувство слабости и страха, жажда, учащение пульса, ощущение недостатка воздуха, тошнота, рвота. В дальнейшем при сохранении сознания - оцепенелость, слабость и безучастность, ощущение приятной истомы, затем нарастает сонливость и оцепенение, смутность сознания, человек теряет сознание. Далее - одышка и смерть от остановки дыхания. При концентрации 5 000 мг м3 - за 20-30 минут - слабый
пульс, замедление и остановка дыхания, смерть. При концентрации 14 000 мг м3 - за 1-3 минуты - потеря сознания, рвота, смерть. Хроническое отравление. Головные боли, головокружение, слабость, тошнота, исхудание, отсутствие аппетита при длительном контакте - нарушение сердечно-сосудистой системы, одышка, боли в области сердца. Нормативы ПДК мг м3 ПДКр.з. в течение рабочего дня 20,0 60 минут 50,0 15 минут 200,0 ПДКм.р. 5,0 ПДКс.с 3,0 4-й класс опасности. Диоксид углерода
СО2 - вырабатывается в процессе сжигания угля или углеводорода, брожения жидкостей, дыхания людей или животных. В небольших пропорциях содержится в атмосфере, поглощается растениями, которые вырабатывают кислород. СО2 обладает слабым раздражающим запахом, бесцветный и тяжелее воздуха. Токсическое действие на центральную нервную и дыхательную системы. 17. Оксиды серы источники образования, поведение в атмосфере, токсическое воздействие на живые и растительные
организмы. Оксид серы IV - сернистый газ SO2. Антропогенные источники поступления Сжигание угля и нефтепродуктов 80 - в промышленности и быту 19 - металлургия 1 - транспорт. Min S - природный газ, max S - уголь, нефть зависит от сорта . В металлургии - при выплавке меди, цинка, свинца, никеля из сульфидных руд колчеданов 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. Острое отравление. В лекгих случаях концентрация 0,001 по объему - раздражение верхних дыхательных путей и глаз. Слезотечение, чихание, першение в горле, кашель, осиплость голоса. При поражение средней тяжести общая слабость, сухой кашель, боль в носу и горле, тошнота, боли в подложечной
области, носовые кровотечения. В тяжелых случаях - острое удушье, мучительный кашель, отек легких, смерть. Хроническое отравление. Нарушение дыхательной, сердечно-сосудистой систем и желудочно-кишечного тракта. Одна из форм поражения - бронхиты кашель, боли в груди, одышка, слабость, утомляемость, потливость. Поражение печени - токсический гепатит - тяжесть и боль в правой подреберной области, тошнота, горечь во рту. Поражение желудка - боль натощяк или после еды, изжога, тошнота, снижение аппетита, язва желудка
и двенадцатиперстной кишки. Нормативы. ПДКр.з. 10 мг м3 ПДКм.р. 0,5 мг м3 ПДКс.с. 0,05 мг м3 2-й класс опасности. Серный ангидрид SO3 - бесцветная жидкость с удушающим запахом. Связываясь с водой - образует серную кислоту, и выпадает в виде кислотных дождей. Признаки отравления сернистым ангидридом замечают по характерному привкусу и запаху.
В концентрации 6-20 см3 м он вызывает раздражение слизистых оболочек носа, горла, глаз, раздражаются увлажненные участки кожи. Особенно опасны полициклические ароматические углеводороды типа 3,4-бензопирена, образующиеся при неполном сгорании топлива. По данным ряда ученых, они обладают канцерогенными свойствами. 18. Оксиды азота источники образования, поведение в атмосфере, токсическое воздействие на живые и растительные организмы. Оксиды азота NO и NO2 Антропогенные источники поступления - сгорание ископаемого топлива
- транспорт - производство азотной и серной кислот - бактериальное разложение силоса. Токсическое действие. NO - кровяной яд, препятствует переносу кислорода гемоглобином. NO2 - выраженное раздражающее и прижигающее действие на дыхательные пути, приводит к развитию отека легких тиоловый яд, блокирует SH-группы белков. Острое отравление. NO - общая слабость, головокружение, онемение ног.
При более сильном отравлении - тошнота, рвота, усиление слабости и голокружения, снижение кровяного давления. При тяжелом отравлении - синюшность губ, слабый пульс, легкий озноб. Через несколько часов - улучшение состояния, через 1-3 дня - резкая слабость, сильная головная боль, онемение рук и ног, сонливость, головокружение. NO2 При 8 мг м3 - запах и небольшое раздражение. При 14 мг м3 - раздражение глаз и носа.
Вдыхание в течение 5 минут 510-760 мг м3 - пневмония. 950 мг м3 - отек легких в течение 5 минут. Для острого отравления характерны две фазы Сначала - отек, затем - бронхит и его последствия. Хроническое отравление. NO нарушение функций органов дыхания и кровообращения NO2 воспаление слизистой оболочки десен, хронический бронхит.
Нормативы 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 3-й класс опасности 2-й класс опасности 19. Озон источники образования, поведение в атмосфере, токсическое воздействие на живые и растительные организмы. Атмосферный озон играет важную роль для всего живого на планете. Образуя озоновый слой в стратосфере он защищает растения и животных от жёсткого ультрафиолетового излучения.
Поэтому проблема образования озоновых дыр имеет особое значение. Однако тропосферный озон является загрязнителем, который может угрожать здоровью людей и животных, а также повреждать растения. Существуют два источника озона у поверхности Земли в нижней тропосфере. Часть озона попадает в тропосферу из стратосферы при разрыве тропопаузы. Так как этот процесс сопровождается сильными ветрами, то за счет перемешивания происходит быстрое сглаживание
пиковых концентраций. Вторая составляющая представляет собой озон, образующийся непосредственно в нижней тропосфере за счет фотохимических реакций из углеводородов и окислов азота. Образование Озона в атмосфере происходит в результате р-ций О2О О, О О2О3. Массовый выброс в атмосферу оксидов азота в результате развития реактивной авиации и применения удобрений, а также использование хлорсодержащих хладонов фреонов , может привести к убыли
Озона в атмосфере. Мощные вулканич. извержения, сопровождаемые выбросом аэрозоля в стратосферу, также приводят к понижению содержания Озона в средних широтах на 4-8 . Озон образуется во всех процессах, сопровождаемых появлением атомарного кислорода, -при УФ облучении воздуха, в электроразрядах, при распаде пероксидов, окислении фосфора и т.п. Токсичность озона Вызывает отек легких. Нарушает нормальное движение мерцательных волосков в бронхах,
которые должны выводить чужеродные вещества. В следствии этого чужеродные вещества накапливаются , что может привести к раковому заболеванию. При концентрации озона 0,2 мг м3 наблюдается усталость, головная боль, резь в глазах и раздражаются слизистые оболочки. 0,3 - 0,4 мг м3 - предельная концентрация. 20. Смог источники образования, поведение в атмосфере, токсическое воздействие на живые и растительные организмы. Смог от англ. smoke - дым и fog - туман - один из видов
загрязнения воздуха в крупных городах и промышленных центрах. Первоначально под смогом подразумевался дым, образованный сжиганием большого количества угля смешение дыма и диоксида серы SO2 . В 1950-х гг. был впервые описан новый тип смога - фотохимический, который является результатом смешения следующих загрязнителей воздуха оксиды азота, например, диоксид азота продукты горения ископаемого топлива тропосферный озон летучие органические вещества парым бензина,
красок, растворителей, пестицидов и других химикатов перекиси нитратов. Все перечисленные химикаты обычно обладают высокой химической активностью и легко окисляются, поэтому фотохимический смог считается одной из основных проблем современной цивилизации. Смог бывает следующих типов Влажный смог лондонского типа - сочетание тумана с примесью дыма и газовых отходов производства. Сажа и диоксид серы, образующиеся непосредственно при сжигании топлива, являются
первичными загрязнителями воздуха. В условиях сырости и тумана, характерных для зимнего Лондона, они стали причинами длительных смогов, приводящих к росту легочных заболеваний. Ледяной смог аляскинского типа - смог, образующийся при низких температурах из пара отопительных систем и бытовых газовых выбросов. Сухой смог лос-анджелесского типа - смог, возникающий в результате фотохимических реакций, которые происходят в газовых выбросах под действием солнечной радиации устойчивая синеватая
дымка из едких газов без тумана. Фотохимический смог - смог, основной причиной возникновения которого считаются автомобильные выхлопы. Автомобильные выхлопные газы и загрязняющие выбросы предприятий в условиях инверсии температуры вступают в химическую реакцию с солнечным излучением, образуя озон. Фотохимический смог может вызвать поражение дыхательных путей, рвоту, раздражение слизистой оболочки глаз и общую вялость. В ряде случаев в фотохимическом смоге могут присутствовать соединения азота, которые
повышают вероятность возникновения раковых заболеваний. Главным источником образования смога являются транспорт, потепление климата и промышленные предприятия. Распределение загрязнений в воздухе в большой степени зависит от погодных и климатических явлений. Ветры увеличивают скорость рассеяния и перемешивания, а воздушные потоки, направленные от земли, выносят загрязнения в верхние слои атмосферы. Однако могут возникнуть условия, при которых атмосферные слои
становятся очень стабильными. Тогда загрязнения, вместо того чтобы перемещаться в верхние слои атмосферы, остаются вблизи поверхности земли. Необычное состояние атмосферы, при котором температура воздуха в тропосфере не убывает с высотой, называют инверсией. Это приводит к тому, что более холодный воздух располагается ниже более теплого, и не может подняться вверх и рассеяться в атмосфере. Под крышей из теплого воздуха загрязнения накапливаются в таких больших
количествах, что становятся опасными для здоровья. Воздействие на здоровье Смог особенно опасен для детей, пожилых людей и людей с пороками сердца и лёгких, больных бронхитом, астмой, эмфиземой. Смог может стать причиной одышки, затруднения и остановки дыхания, головных болей, кашля. Также он вызывает воспаление слизистых оболочек глаз, носа и гортани, снижение иммунитета. Во время смога часто повышается количество госпитализаций, ремиссий и смертей от респираторных
и сердечных заболеваний. 22. Неорганические загрязняющие вещества в гидросфере и их токсичность Основными неорганическими минеральными загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности.
Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном , а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Токсический эффект некоторых наиболее распространенных загрязнителей гидросферы представлен в таблице ВЕЩЕСТВО ПЛАНКТОН РАКООБРАЗНЫЕ МОЛЛЮСКИ РЫБЫ Медь Цинк Свинец - Ртуть Кадмий - Хлор - Роданид - Цианид - Фтор Сульфид - Степень токсичности примечание отсутствует - очень слабая - слабая - сильная
- очень сильная Кроме перечисленных в таблице веществ, к опасным заразителям водной среды можно отнести неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапазон промышленных стоков 1,0 -11,0 и способных изменять рН водной среды до значений 5,0 или выше 8,0 , тогда как рыба в пресной и морской воде может существовать только в интервале рН 5,0 - 8,5 . Среди основных источников загрязнения гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами
следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. С орошаемых земель ежегодно вымывается около 16 млн.т. солей. К 2000 году возможно увеличение их массы до 112 млн.т. год. Отходы, содержащие ртуть, свинец, медь локализованы в отдельных районах у берегов, однако некоторая их часть выносится далеко за пределы территориальных вод.
Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек. Дальнейшая ее миграция сопровождается накоплением метиловой ртути и ее включением в трофические цепи водных организмов. Так, печальную известность приобрела болезнь Минамата, впервые обнаруженную японскими учеными у людей, употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе
Минамата, в который бесконтрольно сбрасывали промышленные стоки с техногенной ртутью. 21. Тяжелые металлы в атмосфере, гидросфере, почве и их токсичность. Тяжелые металлы относятся к наиболее pаспpостpаненным загpязнителям воды,почвы и воздуха. Тажелые металлы включаются чеpез цепь питания в кpуговоpот,концентpиpуются в микpооpганизмах,pастениях,животных и таким обpазом паpажают людей. Pазличают pаствоpимую и диспеpсную фоpмы нахождения металлов
в воде и почве. Тяжелые металлы относятся к гpуппе неконсеpвативных металлов,то есть их содеpжание в воде, почве, активном и сбpоженном иле зависит от темпеpатуpы, солесодеpжания, наличия неоpганических и оpганических комплексообpазователей, биологической активности, вpемени года величины pH. Тяжелые металлы попадают в почву и водоемы из атмосфеpы или пpи сбpосе неочищенных сточных вод. Добыча и переработка не являются самым мощным источником загрязнения среды металлами.
Процесс сжигания угля является главным источником поступления в биосферу многих металлов. В угле и нефти присутствуют все металлы. Значительно больше, чем в почве, токсичных химических элементов, включая тяжелые металлы, в золе электростанций, промышленных и бытовых топок. Выбросы в атмосферу при сжигании топлива количество ртути, кадмия, кобальта, мышьяка в них в 3-8 раз превышает количество добываемых металлов. Металлы сравнительно быстро накапливаются в почве и крайне
медленно из нее выводятся период полуудаления цинка - до 500 лет, кадмия - до 1100 лет, меди - до 1500 лет, свинца - до нескольких тысяч лет. Существенный источник загрязнения почвы металлами - применение удобрений из шламов, полученных из промышленных и канализационных очистных сооружений. Аэрозольные загрязнения, поступающие в атмосферу, удаляются из нее путем естественных процессов самоочищения. Важную роль при этом играют атмосферные осадки. В итоге выбросы промышленных предприятий в атмосферу,
сбросы сточных вод создают предпосылки для поступления тяжелых металлов в почву, подземные воды и открытые водоемы, в растения, донные отложения и животных. К основным отраслям, с которыми связано загрязнение окружающей среды ртутью, относят горнодобывающую, металлургическую, химическую, приборостроительную, электровакуумную и фармацевтическую. Наиболее интенсивные источники загрязнения окружающей среды кадмием - металлургия и гальванопокрытия, а также сжигание твердого и жидкого топлива.
Прежде всего представляют интерес те металлы, которые наиболее широко и в значительных объемах используются в производственной деятельности и в результате накопления во внешней среде представляют серьезную опасность с точки зрения их биологической активности и токсических свойств. К ним относят свинец, ртуть, кадмий, цинк, висмут, кобальт, никель, медь, олово, сурьму, ванадий, марганец, хром, молибден и мышьяк. Мышьяк As . Токсическое действие
Тиоловый яд широкий спектр действия - нарушение обмена веществ - повышение проницаемости стенок сосудов разрушение эритроцитов гемолиз - разрушение тканей в месте их прямого контакта с мышьяком - канцерогенное действие - эмбриотоксический и тератогенный эффект. В легких случаях - общее недомогание, головная боль, тошнота затем - боли в правом подреберье и пояснице, тошнота, рвота. Тяжелые отравления При поступлении через рот - металлический привкус, жжение и сухость
во рту, боли при глотании через несколько часов после отравления. При поступлении через органы дыхания - раздражение верхних дыхательных путей и глаз. Затем - сильная слабость, головокружение, головная боль, тошнота, рвота. Через 8-15 дней - резкие боли в конечностях, резкая слабость, сонливость, сильные головные боли, судороги, паралич, смерть от паралича дыхания. Ртуть Hg . Токсическое действие
Тиоловый яд широкий спектр действия. Проявление токсического эффекта зависит от формы, в которой ртуть поступила в организм. Особенность паров ртути - нейтротоксичноть, действие на высшую нервную деятельность. Пары ртути Симптомы появляются через 8-24 часа после отравления. Общая слабость, головная боль, боль при глотании, повышение температуры, кровоточивость, воспаление в полости рта, боли в животе, поражение желудка тошнота, рвота, жидкий стул , поражение почек.
В основном - действие на центральную нервную систему. Снижение работоспособности, быстрая утомляемость, повышенная возбудимость. Ослабление памяти, беспокойство, неуверенность в себе, раздражительность, головные боли. Свинец Pb . Токсическое действие Тиоловый яд, но менее токсичен, чем ртуть и мышьяк. Поражает ЦНС, периферическую нервную систему, костный мозг, кровь, сосуды, генетический аппарат, клетки.
Острые отравление солями свинца схваткообразные боли в животе, запор, общая слабость, головокружение, боли в конечностях и пояснице. Двигательные расстройства параличи отдельных мышц, дрожания рук, век и языка боли в конечностях, изменения системы крови - свинцовая анемия, обменные и эндокринные нарушения, нарушения желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы. Хром Cr . Токсическое действие Токсичность зависит от валентности
Cr VI Cr III Cr II Поражает почки, печень, поджелудочную железу, обладает канцерогенным эффектом. Раздражающее действие, Cr VI - аллерген. Аэрозольные соединения Cr VI , хроматы, бихроматы - насморк, чихание, носовые кровотечения, раздражение верхних дыхательных путей в тяжелых случаях - острая почечная недостаточность. Хроматы - главная причина производственных контактных дерматитов на кистях рук, предплечьях, лице,
веках. Вероятность раковых заболеваний. Медь Cu . Токсическое действие Тиоловый яд CuSO4 При попадании в желудок - тошнота, рвота с кровью, боль в животе, понос, нарушение координации движений, смерть от почечной недостаточности. При вдыхании аэрозоля - приступы кашля, боли в животе, носовое кровотечение. Повышение температуры. Расстройства нервной системы, печени почек, разрушение носовой перегородки.
23. Органические загрязняющие вещества в гидросфере и их токсичность Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки. Вынос в океан органического вещества оценивается в 300 - 380 млн.т. год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое
вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке. Наличие суспензий затрудняют также проникновение света в глубь воды и замедляет процессы фотосинтеза.
Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все загрязнения, которые так или иначе содействуют снижению содержания кислорода в воде. Поверхностно-активные вещества - жиры, масла, смазочные материалы - образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом. Значительный объем органических веществ, большинство из
которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах. Информация о содержании некоторых органических веществ в промышленных сточных водах предоставлена ниже ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА КОЛИЧЕСТВО В МИРОВОМ СТОКЕ млн.т. год Нефтепродукты 26,563 Фенолы 0,460 Отходы производств синтетических волокон 5,500
Растительные органические остатки 0,170 Всего 33,273 В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением или непроточных водохранилища, озера . Разлагаясь в водной среде, органические отходы могут стать средой для патогенных организмов.
Вода, загрязненная органическими отходами, становится практически непригодной для питья и других надобностей. Бытовые отходы опасны не только тем, что являются источником некоторых болезней человека брюшной тиф, дизентерия, холера , но и тем, что требуют для своего разложения много кислорода. Если бытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание растворимого кислорода может понизится ниже уровня, необходимого для жизни морских и пресноводных организмов.
24. Загрязняющие вещества в почве и их токсичность. Почва - особое природное образование, обладающие рядом свойств, присущих живой и неживой природе, сформировавшееся в результате длительного преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным взаимообусловленным взаимодействием гидросферы, атмосферы, живых и мертвых организмов. При уплотнении почвы ухудшается газообмен. Также на почву влияет характер растений т.е. какая культура
произростает . Главными источниками загрязнения являются 1 Жилые дома и бытовые предприятия. В числе загрязняющих веществ преобладает бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода мусор общественный учреждений - больниц, столовых, гостиниц, магазинов и др. Вместе с фекалиями в почву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные
организмы, которые через продукты питания попадают в организм человека. 2 Промышленные предприятия. В твердых и жидких промышленных отходах постоянно присутствуют те или иные вещества, способные оказывать токсическое воздействие на живые организмы и их сообщества. Например, в отходах металлургической промышленности обычно присутствуют соли цветных и тяжелых металлов. Машиностроительная промышленность выводит в окружающую среду цианиды, соединения мышьяка, бериллия.
При производстве пластмасс и искусственных локон образуются отходы бензола и фенола. Отходами целлюлозно-бумажной промышленности, как правило, являются фенолы, метанол, скипидар, кубовые остатки. 3 Теплоэнергетика. Помимо образования массы шлаков при сжигании каменного угля с теплоэнергетикой связано выделение в атмосферу сажи, несгоревших частиц, оксидов серы, в конце концов оказывающихся в почве. 4 Сельское хозяйство. Удобрения, ядохимикаты, применяемые в сельском и лесном хозяйстве для защиты
растений от вредителей, болезней и сорняков. Загрязнение почв и нарушение нормального круговорота веществ происходит в результате недозированного применения минеральных удобрений и пестицидов. Пестициды, с одной стороны, спасают урожай, защищают сады, поля, леса от вредителей и болезней, уничтожают сорную растительность, освобождают человека от кровососущих насекомых и переносчиков опаснейших болезней малярия, клещевой энцефалит и др с другой стороны - разрушают естественные экосистемы, являются причиной
гибели многих полезных организмов, отрицательно влияют на здоровье людей. Пестициды обладают рядом свойств, усиливающих их отрицательное влияние на окружающую среду. Технология применения определяет прямое попадание на объекты окружающей среды, где они передаются по цепям питания, долгое время циркулируют по внешней среде, попадай из почвы в воду, из воды в планктон, затем в организм рыбы и человека или из воздуха и почвы в растения, организм травоядных животных и
человека. 5 Транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды и другие вещества, оседающие на поверхности почвы или поглощаемые растениями. Каждый автомобиль выбрасывает в атмосферу в среднем в год 1 кг свинца в виде аэрозоля. Свинец выбрасывается в выхлопными газами автомобилей, осаждается на растениях, проникает в почву, где он может оставаться довольно долго, поскольку слабо растворяется.
Наблюдается ярко выраженная тенденция к росту количества свинца в тканях растений. Это явление можно сопоставить со все увеличивающимся потреблением горючего, содержащего тетра-этил свинца. Люди, живущие в городе около магистралей с интенсивным движением, подвергаются риску аккумулировать в своем организме всего за несколько лет такое количество свинца, которое намного превышает допустимые пределы. Свинец включается в различные клеточные ферменты, и в результате эти ферменты уже не могут
выполнять предназначенные им в организме функции. В начале отравления отмечают повышенную активность и бессонницу, позднее утомляемость, депрессии. Более поздними симптомами отравления являются расстройства функции нервной системы и поражение головного мозга. Автотранспорт в Москве выбрасывает ежегодно 130 кг загрязняющих веществ на человека. Почву загрязняют нефтепродуктами при заправке машин на полях и в лесах, на лесосеках и т.д.
Самоочищение почв, как правило медленный процесс. Токсичные вещества накапливаются, что способствует постепенному изменению химического состава почв, нарушению единства геохимической среды и живых организмов. Из почвы токсические вещества могут попасть в организмы животных, людей и вызвать тяжелейшие болезни и смертельные исходы. Токсическое действие загрязнителей почвы
На растения - подавляется рост растений, проявляется мутагенное действие, уменьшение урожайности, гибель многих видов. На животных и организм человека - различные отравления, мутагенное действие, накапливание отравляющих веществ в организме. 25. Автомобильные выбросы в атмосфере, их токсичность. Большую долю в загрязнении атмосферы составляют выбросы вредных веществ от автомобилей. В настоящее время на долю автомобильного транспорта приходится больше половины всех вредных выбросов
в окружающую среду, которые являются главным источником загрязнения атмосферы, особенно в крупных городах. В среднем при пробеге 15 тыс. км за год каждый автомобиль сжигает 2 т топлива и около 26 - 30 т воздуха, в том числе 4,5 т кислорода, что в 50 раз больше потребностей человека. При этом автомобиль выбрасывает в атмосферу кг год угарного газа - 700, диоксида азота - 40, несгоревших углеводородов -
230 и твердых веществ - 2 - 5. Кроме того, выбрасывается много соединений свинца из-за применения в большинстве своем этилированного бензина. Наблюдения показали, что в домах, расположенных рядом с большой дорогой до 10 м , жители болеют раком в 3 - 4 раза чаще, чем в домах, удаленных от дороги на расстояние 50 м. Транспорт отравляет также водоемы, почву и растения. Токсичными выбросами двигателей внутреннего сгорания
ДВС являются отработавшие и картерные газы, пары топлива из карбюратора и топливного бака. Основная доля токсичных примесей поступает в атмосферу с отработавшими газами ДВС. С картерными газами и парами топлива в атмосферу поступает приблизительно 45 углеводородов от их общего выброса. Исключить поступление высокотоксичных соединений свинца в атмосферу можно заменой этилированного бензина неэтилированным. Выхлопные газы ГТДУ газотурбинные двигательные установки содержат такие токсичные
компоненты, как оксид углерода, оксиды азота, углеводороды, сажу, альдегиды и др. Наибольшее влияние на условия обитания выбросы ГГДУ оказывают в аэропортах и зонах, примыкающих к испытательным станциям. Сравнительные данные о выбросах вредных веществ в аэропортах подзывают, что поступления от ГТДУ в приземной слой атмосферы составляют, оксид углерода - 55, оксиды азота - 77, углеводороды - 93 и аэрозоль -
97. Остальные выбросы выделяют наземные транспортные средства с ДВС. Загрязнение воздушной среды транспортом с ракетными двигательными установками происходит главным образом при их работе перед стартом, при взлете, при наземных испытаниях в процессе их производства или после ремонта, при хранении и транспортировании топлива. Состав продуктов сгорания при работе таких двигателей определяется составом компонентов топлива, температурой
сгорания, процессами диссоциации и рекомбинации молекул. При сгорании твердого топлива из камеры сгорания выбрасываются пары воды, диоксид углерода, хлор, пары соляной кислоты, оксид углерода, оксид азота, а также твердые частицы Аl2O3 со средним размером 0,1 мкм иногда до 10 мкм . При старте ракетные двигатели неблагоприятно воздействуют не только на приземной слой атмосферы, но
и на космическое пространство, разрушая озоновый слой Земли. Токсичность Оксид углерода II - СО соединяется с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин нарушается способность крови к переносу кислорода О2 недостаток кислорода в организме. При вдыхании концентрации до 1000 мг м3 - тяжесть и ощущение сдавливания головы, сильная боль во лбу и висках, головокружение, шум в ушах, покраснение и жжение кожи лица, дрожь, чувство слабости и страха,
жажда, учащение пульса, ощущение недостатка воздуха, тошнота, рвота. В дальнейшем при сохранении сознания - оцепенелость, слабость и безучастность, ощущение приятной истомы, затем нарастает сонливость и оцепенение, смутность сознания, человек теряет сознание. Далее - одышка и смерть от остановки дыхания. Головные боли, головокружение, слабость, тошнота, исхудание, отсутствие аппетита при длительном контакте - нарушение сердечно-сосудистой системы, одышка, боли в
области сердца. Диоксид азота NO2 - При 8 мг м3 - запах и небольшое раздражение. При 14 мг м3 - раздражение глаз и носа. Вдыхание в течение 5 минут 510-760 мг м3 - пневмония. 950 мг м3 - отек легких в течение 5 минут. Для острого отравления характерны две фазы Сначала - отек, затем - бронхит и его последствия. Оксид серы IV - сернистый газ SO2 - Оказывает многостороннее общетоксическое действие.
Нарушает углеводный и белковый обмен, ингибирует ферменты. Обладает раздражающим действием. Нарушает функцию печени, желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы, почек. В тяжелых случаях - острое удушье, мучительный кашель, отек легких, смерть. Свинец Pb - Поражает ЦНС, периферическую нервную систему, костный мозг, кровь, сосуды, генетический аппарат, клетки. Изменение нервной системы. головная боль, головокружение, утомляемость, раздражительность,
нарушение сна, ухудшение памяти, эпилептические припадки. Двигательные расстройства параличи отдельных мышц, дрожания рук, век и языка боли в конечностях, изменения системы крови - свинцовая анемия, обменные и эндокринные нарушения, нарушения желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы. 26. Радионуклиды источники образования, токсичность. Радионуклиды- радиоактивные атомы с данным массовым числом и атомным номером а для изомерных атомов-
и с определенным энергетическим состоянием атомного ядра. По типам радиоактивного распада различают a-радионуклиды, b-радионуклиды, радионуклиды, ядра к-рых распадаются по типу электронного захвата, и радионуклиды, ядра к-рых подвержены спонтанному делению. Испускание радиоактивными ядрами a- и b-частиц, а также электронный захват обычно сопровождаются испусканием рентгеновского или g-излучения, поэтому большинство радионуклиды представляет собой источники электромагн.
излучения. ПУТИ ПОСТУПЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ОРГАНИЗМЕ Источники внешнего облучения являются космическое излучение и естественные радионуклиды, содержащиеся в почве, воде и воздухе а также рентгенодиагностические процедуры, цветные телевизоры и полеты на самолетах на больших высотах. Хотя вклад двух последних факторов и невелик. Уровни облучения населения за счет глобальных выпадений продуктов ядерных взрывов в настоящее время
существенно снизилось по сравнению с годами максимальных выпадений в 1963 - 1966 годах. Каково соотношение внешнего и внутреннего облучения? Например, после Чернобыльской аварии в течение первых двух лет внешнее достигало 90 от общей дозы, затем стало преобладать внутреннее облучение, подступившее в 1992 г. к 80 . Природные радиоактивные элементы содержаться в строительных материалах, особенно в бетонных конструкциях.
Плохая вентиляция, особенно в домах с плотно закрывающимися окнами, может увеличить дозу облучения, обусловленную вдыханием радиоактивных аэрозолей за счет распада газа радона, который образуется в свою очередь при естественном распаде радия, содержащегося в почве и строительных материалах. Использование в сельском хозяйстве фосфорных удобрений, содержащих естественные радионуклиды рядов урана и тория, является дополнительным фактором облучения организма человека.
Эти радионуклиды накапливаются в почве, затем с пылью и продуктами питания попадают в организм. Могут выбрасывать в атмосферу радиоактивную золу тепловые электростанции. Облучение зависит то исходного сырья, условий его сгорания, эффективности золоулавливающих систем. Человек может получать некоторую дозу за счет газо-аэрозольных выбросов атомных электростанций и оседания на почву техногенных радионуклидов. Выпадающие на поверхность почвы радионуклиды на протяжении многих
лет остаются в ее верхних слоях. Если почвы бедны такими минеральными компонентами, как кальций, калий, натрий, фосфор, то связываются благоприятные условия для миграции радионуклидов в самих почвах и по цепи почва - растение. В первую очередь это относится к дерново-подзолистым и песчано-суглинистым почвам. Так, например, лишайники в тундре на почвах, бедных минеральными компонентами, захватывают цезий-137 в 200 - 400 раз больше, чем травы. Это обстоятельство способствует накоплению в организме северных оленей
повышенного количества радионуклидов. В черноземных почвах подвижность радионуклидов крайне затруднена. Аккумулятором радионуклидов является лес, особенно хвойный, который содержит в 5 - 7 раз больше радионуклидов, чем другие природные ценозы. При пожарах сконцентрированные в лесной подстилке, коре древесине радионуклиды поднимаются с дымовыми частицами в воздух и попадают в тропосферу и даже стратосферу.
Радиоактивному облучению, таким образом, подвергается население на значительных территориях. А пожары в Свердловской, Челябинской, Тюменской и Курганской областях только в 1989 г. дали 23 всех лесных пожаров бывшего СССР. Мало радиоактивных веществ поступает в рацион с пищевыми продуктами морского происхождения, так как из-за высокой минерализации морской воды продукты моря очень слабо загрязнены стронцием и цезием.
Свободны от загрязнения радионуклидами глобальных выпадений артезианские и многие грунтовые воды благодаря изоляции от поверхности земли. А вот воды подземных водоемов, талые, дождевые воды могут служить источником поступления некоторых радионуклидов в организм человека. Исследования показали, что с вдыхаемым атмосферным воздухом человек может получать 1 - 2 радионуклидов от их общего количества, поступающих с пищей и водой.
Хлебопродукты являются ведущим поставщиком радионуклидов в организм - от одной трети до половины их общего поступления. На втором месте по значимости стоит молоко, на третьем - картофель, овощи и фрукты, затем мясо и рыба. Например, накопление радионуклидов у рыб разных пород даже в одном и том же водоеме может различаться в 2 - 3 раза. Для хищных рыб щука, окунь и др. характерны минимальные показатели и накопления стронция-90 и максимальные цезия-137. Растительноядные рыбы карп, карась и др. наоборот накапливают
стронция больше, а цезия в несколько раз меньше, чем хищники. Наибольшие уровни накопления радионуклидов характерны для пресноводных рыб северных районов нашей страны, где воды поверхностных водоемов, особенно озер, слабоминерализованы. На накопление радионуклидов в тканях рыб влияет тепловое загрязнение водоемов. Размещение рыбохозяйственных комплексов у мест удаления тепловых вод теплоэлектростанций и особенно
АЭС способствует также более интенсивному усвоению и накоплению в тканях рыб находящихся в воде радионуклидов. Согласно данным, полученным в условиях лабораторных экспериментов, установлено, что уровни накопления цезия-137 в тканях карпа, обитавшего в воде с температурой 250С , вдвое выше, чем при обитании этой рыбы в воде с температурой 12 - 150С. Элементы 1-й группы периодической системы элементов в основном труднорастворимые, распределяются по всем органам и тканям равномерно независимо от пути проникновения
в кровь. Для элементов 2-й группы характерен так называемый скелетный тип распределения. Элементы 3-й группы склонны как к гидролизу, так и к комплексообразованию. Гидролизованные формы задерживаются в печени и других органах, содержащих элементы системы мононуклеарных фагоцитов. Некоторые радионуклиды концентрируются в корковом веществе почек 106Ru, 210Pb, 207Bi, 203Hg , в красном костном мозге 32Р,
90Sr, 241Am . Различают равномерное и неравномерное распределение радионуклидов на тканевом уровне. Неравномерное распределение отмечается в легочной ткани, печени, почках, щитовидной железе и в скелете, где обнаруживаются так называемые горячие пятна, т. е. зоны с повышенной концентрацией радионуклидов. В этих участках поглощенные дозы могут быть в 5-20раз выше, чем в целом органе. Токсичность радионуклидов проявляется по-разному.
При наружном загрязнении возможны ожоги кожи и слизистых оболочек. При пероральном или ингаляционном поступлении в зависимости от количества и качества радионуклида возникают соответствующие изменения желудочно-кишечного тракта или легких. При хроническом поступлении развиваются атрофические гастриты и энтероколиты, а при ингаляционном поражении- пневмосклерозы. Отдаленные последствия в виде злокачественных новообразований возникают после инкорпорации
радионуклидов, создающих поглощенные дозы в этих органах более чем 0,5-1Зв 50-100бэр за счет b-излучения. Минимальные канцерогенные дозы после инкорпорации a-излучателей составляют 2,5сГр, а с учетом коэффициента качества для a-излучения, равного 20, бластомогенная доза равна 0,5Зв 50бэр . Клинические проявления поражений при поступлении растворимых форм радионуклидов напоминают острую лучевую болезнь, вызванную внешним облучением. При поступлении нерастворимых соединений превалирует симптоматика
повреждения органов дыхания и пищеварения. 27. Ионизирующее излучение источники образования, токсичность. ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ - излучение, которое создается при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы разных знаков . Источники и виды ионизирующих излучений Источниками ионизирующих излучений являются радиоактивных элементы и их изотопы, ядерные реакторы, ускорители заряженными частиц и др. рентгеновские установки
и высоковольтные источники постоянного тока относятся к источникам рентгеновского излучения. При нормальном режиме их эксплуатации радиационная опасность незначительна. Она наступает при возникновении аварийного режима и может долго проявлять себя при радиоактивном заражении местности. Ионизирующие излучения разделяются на два вида электромагнитное гамма-излучение и рентгеновское излучение и корпускулярное, представляющее собой - и -частицы, нейтроны и др.
По своим свойствам -частицы обладают малой проникающей способностью и не представляют опасности до тех пор, пока радиоактивные вещества, испускающие -частицы, не попадут внутрь организма через рану, с пищей или вдыхаемым воздухом тогда они становятся чрезвычайно опасными. -частицы могут проникать в ткани организма на глубину один - два сантиметра. Большой проникающей способностью обладает -излучение, которое распространяется со скоростью света его может задержать лишь толстая свинцовая или бетонная
плита. Нуклиды - атомы, различающиеся числом нуклонов в ядре или, при одинаковом числе нуклонов, содержащие разное число протонов или нейтронов. Радионуклиды- радиоактивные атомы с данным массовым числом и атомным номером а для изомерных атомов- и с определенным энергетическим состоянием атомного ядра. По типам радиоактивного распада различают a-радионуклиды, b-радионуклиды, радионуклиды, ядра к-рых распадаются по типу электронного захвата, и радионуклиды, ядра к-рых подвержены спонтанному делению.
Испускание радиоактивными ядрами a- и b-частиц, а также электронный захват обычно сопровождаются испусканием рентгеновского или g-излучения, поэтому большинство радионуклиды представляет собой источники электромагн. излучения. Поглощенная доза D - это энергия ионизирующего излучения, поглощенная в единице массы облучаемого вещества и измеряемая в греях. Грей Гр равен единице энергии джоулю Дж , деленному на единицу массы килограмм кг Гр Дж кг или
Дж-кг-1 ст. Эквивалентная доза Н равна произведению поглощенной дозы на так наз. коэффициент качества ионизирующего излучения К , к-рый учитывает относительную биологическую эффективность излучения H KD. Эквивалентную дозу также измеряют в Дж кг, однако для нее установлено особое наименование - зиверт Зв Зв Дж кг или Дж-кг-1 ст. Экспозиционная доза X установлена для фотонного излучения и является ионизационным эквивалентом энергии, переданной фотонами массе m сухого воздуха, находящегося при нормальных физических
условиях 273 К 0,1 МПа . Для определения X необходимо найти суммарный заряд dQ ионов одного знака, возникающих в воздухе при полном торможении электронов, которые образованы фотонами в элементарном объеме с массой dm, и разделить этот заряд на dm X dQ dm Кл кг . Внесистемная единица рентген 1Кл 3876 рентген Источники внешнего облучения Радиоактивный фон, создаваемый космическими лучами 0,3 мЗв год , дает чуть меньше половины всего внешнего облучения 0,65 мЗв год , получаемого населением.
Нет такого места на Земле, куда бы ни проникали космические лучи. При этом надо отметить, что Северный и Южный полюса получают больше радиации, чем экваториальные районы. Происходит это из-за наличия у Земли магнитного поля, силовые линии которого входят и выходят у полюсов. Внутреннее облучение населения Внутренне облучение населения от естественных источников на две трети происходит от попадания радиоактивных веществ в организм с пищей, водой и воздухом.
В среднем человек получает около 180 мкЗв год за счет калия - 40, который усваивается организмом вместе с нерадиоактивным калием, необходимым для жизнедеятельности. Нуклиды свинца - 210, полония - 210 концентрируются в рыбе и моллюсках. Поэтому люди, потребляющие много рыбы и других даров моря, получают относительно высокие дозы внутреннего облучения. Наиболее весомым из всех естественных источников радиации является радиоактивный газ радон
- это невидимый, не имеющий ни вкуса, ни запаха газ, который в 7,5 раз тяжелее воздуха. В природе радон встречается в двух основных видах радон - 222 и радон - 220. Основная часть радиации исходит не от самого радона, а от дочерних продуктов распада, поэтому значительную часть дозы облучения человек получает от радионуклидов радона, попадающих в организм вместе с вдыхаемым воздухом. Радон высвобождается из земной коры повсеместно, поэтому максимальную часть
облучения от него человек получает, находясь в закрытом, непроветриваемом помещении нижних этажей зданий, куда газ просачивается через фундамент и пол. Концентрация его в закрытых помещениях обычно в 8 раз выше, чем на улице, а на верхних этажах ниже, чем на первом. Относительно высокой радиоактивностью обладают некоторые отходы промышленности, используемые в строительстве, например, кирпич из красной глины отходы производства алюминия , доменный шлак в черной металлургии
, зольная пыль образуется при сжигании угля . Также нельзя забывать, что при сжигании угля значительная часть его компонентов спекается в шлак или золу, где концентрируются радиоактивные вещества. Более легкая из них часть - зольная пыль - уносится в воздух, что также приводит к дополнительному облучению людей. При рентгенографии зубов человек получает местное разовое облучение 0,03 Зв 3 бэр , при при рентгенографии желудка - 0,3 Зв 30 бэр , при флюорографии -
3,7 мЗв 370 мбэр . Радиоактивные осадки от испытаний в атмосфере разносятся по всей планете, повышая общий уровень загрязненности. Доза облучения от ядерного реактора зависит от времени и расстояния. Чем дальше человек живет от АЭС, тем меньшую дозу он получает. Самым распространенным бытовым облучателем являются часы со светящимся циферблатом. Они дают годовую дозу, в 4 раза превышающую ту, что обусловлена утечкой на
АЭС. На расстоянии 1 метра от циферблата излучение, как правило, в 10000 раз слабее, чем в 1 сантиметре. Источник рентгеновского излучения - цветной телевизор. При просмотре, например, одного хоккейного матча человек получает облучение 0,1мкЗв 1мкбэр . Если смотреть передачи в течении года ежедневно по 3 часа, то доза облучения составит 5 мкЗв. Таким образом, в современных условиях при наличии высокого естественного радиационного фона, при действующих
технологических процессах каждый житель Земли ежегодно получает дозу облучения в среднем 2 - 3 мЗв 200 - 300 мбэр . Воздействие ионизирующих излучений Любой вид ионизирующих излучений вызывает биологические изменения в организме как при внешнем источник находится вне организма , так и при внутреннем облучении радиоактивные вещества, т.е. частицы, попадают внутрь организма с пищей, через органы дыхания . Однократное облучение вызывает биологические нарушения,
которые зависят от суммарной поглощенной дозы. Так при дозе до 0,25 Гр видимых нарушений нет, но уже при 4 - 5 Гр смертельные случаи составляют 50 от общего числа пострадавших, а при 6 Гр и более - 100 пострадавших. Здесь Гр - грей . Основной механизм действия связан с процессами ионизации атомов и молекул живой материи, в частности молекул воды, содержащихся в клетках. Они-то как раз и подвергаются интенсивному разрушению.
Вызванные изменения могут быть обратимыми или необратимыми и протекать в хронической форме лучевой болезни. В соответствии с дозой лучевого воздействия острую лучевую болезнь принято разделять на четыре степени тяжести Тяжесть ОЛБ, Доза Гр Рвота Общие признаки Сроки Госпитализации сут. смертность Крайне тяжёлая 6 через 10-30 мин. Многократ-ная Упорная сильная головная боль, сознание может быть спутанным t может быть 38-39оС 1-е
через 2 недели Тяжёлая 4 - 6 через 30 мин 3 ч 2 раза и более Временами сильная головная боль, сознание ясное t Субфебрильная 8-е без лечения - до 70 Средняя 2 - 4 через 30 мин 3 ч 2 раза и более Головная боль, сознание ясное t Субфебрильная 20-е через 1.5 - 2 мес. может вызвать до20 Лёгкая 1 - 2 нет или позже чем через 3 ч однократная
Кратковременная головная боль, сознание ясное t Нормальная Необязательно не смертельна 28. Токсические вещества, содержащиеся в растительных и животных организмах. Токсины высших растений Огромное количество веществ, токсичных для млекопитающих, человека и других живых существ, синтезируется растениями фитотоксины . Являясь продуктами метаболизма растений, фитотоксины порой выполняют защитные функции, отпугивая потенциальных
консументов. Однако по большей части их значение для жизнедеятельности растения остается неизвестным. Фитотоксины представляют собой вещества с различным строением и неодинаковой биологической активностью. Среди них алкалоиды, органические кислоты, терпеноиды, липиды, гликозиды, сапонины, флавоноиды, кумарины, антрахиноны и др. Особенно многочислен класс алкалоидов табл. 2 . Таблица 2. Основные группы алкалоидов, продуцируемые растениями
Группы алкалоидов Растения Пиридиновые И пиперидиновые Болиголов Табак Лобелия Пирролидиновые Белена Скополия Хинолиновые Мордовник Фенантрен- Изохинолинолвые Мак Имидазольные Пилокарпус Пуриновые Чай Кофе Стероидные Картофель Колхициновые Безвременник Алкалоиды - азотсодержащие органические гетероциклические основания.
В настоящее время известно несколько тысяч алкалоидов, многие из которых обладают высокой токсичностью для млекопитающих и человека. Гликозиды - соединения, представляющие собой продукты конденсации циклических форм моно- или олигосахаридов со спиртами фенолами , тиолами, аминами и т.д. Наиболее известны сердечные стероидные гликозиды, в которых в качестве агликона выступают производные циклопентанпергидрофенантрена. Эти соединения, продуцируемые растениями самых разнообразных видов, обладают
высокой токсичностью, обусловленной отчасти избирательным действием на сердечную мышцу. Известны гликозиды и более простого строения амигдалин - содержит в качестве агликона CN Сапонины - наиболее часто встречаются в виде стероидов спиростанового ряда и пентациклических терпеноидов. Сапонины обладают раздражающим действием на слизистые оболочки млекопитающих, а при попадании в кровь вызывают гемолиз эритроцитов рисунок 5 . Кумарины - кислородсодержащие гетероциклические соединения,
обладающие антикоагулянтным и фотосенсибилизирующим действием. Известно несколько сот веществ, относящихся к классу кумаринов. Многие вещества растительного происхождения широко используются в медицине, например атропин, галантамин, физостигмин, строфантин, дигитоксин и многие, многие другие. Ряд фитотоксинов вызывают вредные пристрастия и являются излюбленным зельем токсикоманов и наркоманов.
Среди них кокаин, никотин, гармин, морфин, канабиноиды и др. Нередко продукты жизнедеятельности растений являются аллергенами. Отдельные фитотоксины обладают канцерогенной активностью. Например, сафрол и близкие соединения, содержащиеся в черном перце, соланин обнаруживаемый в проросшем картофеле, хиноны и фенолы, широко представленные в многочисленных растениях.
Некоторые токсиканты, содержатся в растениях в ничтожных количествах и могут оказывать токсический эффект лишь в форме специально приготовленных препаратов, другие вызывают интоксикацию при поедании растений, содержащих их. Токсины животных зоотоксины Любой живой организм синтезирует огромное количество биологически активных веществ, которые после выделения, очистки и введения другим организмам в определенных дозах могут вызывать тяжелые интоксикации.
Однако часть животных самых разных семейств, родов и видов содержат в органах и тканях чрезвычайно токсичные вещества, что позволяет выделить их в особую группу ядовитых опасных животных. Некоторые животные являются вторично-ядовитыми, поскольку не продуцируют, но аккумулируют яды, поступающие из окружающей среды моллюски, накапливающие в тканях сакситоксин, синтезируемый одноклеточными организмами . Часть биологически активных веществ, вырабатываемых животными, являются так называемыми пассивными
зоотоксинами, оказывающими действие при поедании животного-продуцента. Другие - активные токсины. Они вводятся в организм жертвы с помощью специального аппарата жала, зубов, игл и т.д Химическое строение зоотоксинов чрезвычайно разнообразно. Это и энзимы, и другие протеины, олиго- и полипептиды, липиды, биогенные амины, гликозиды, терпены и др. Очень часто активный зоотоксин представляет собой сложную смесь большого числа биологически активных
веществ. Так, в состав яда скорпионов входят фосфолиапаза А, фосфолипаза В, ацетилхолинэстераза, фосфатаза, гиалуронидаза, рибонуклеаза и др. В состав яда змей входят вещества, имеющие сложное белковое строение. Ежегодно от укусов ядовитых животных в мире погибает несколько тысяч человек. Высокотоксичные соединения относительно простого строения обнаружены в тканях некоторых насекомых,
моллюсков, рыб и земноводных. Отдельные представители этих веществ рассматривались как возможные боевые отравляющие вещества сакситоксин, тетродотоксин, батрахотоксин, буфотенин и др Сакситоксин и тетродотоксин, являясь избирательными блокаторами натриевых каналов возбудимых мембран, широко используются в лабораторной практике. Буфотенин - известный галлюциноген. Кантаридин - вещество, продуцируемое жуком-нарывником, способно вызывать гибель клеток, с которыми
приходит в контакт, и потому его действие определяется способом аппликации. 29. Токсическое действие наркотических веществ. НАРКОТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА наркотики от гр. narkotikos - приводящий в оцепенение - вещества растительного или синтетического происхождения, препараты, растения, которые оказывают специфическое стимулирующее, возбуждающее, угнетающее, галлюциногенное воздействие на центральную нервную систему и включены в
Перечень наркотических средств, психотропных веществ и их прекурсоров, подлежащих контролю в РФ. Пpиведем классическое деление наркотиков, pазpаботанное специалистами Всемиpного общества здpавоохpанения. Итак, все наpкотики и их действия делятся на следующие гpуппы. 1 Седативные яды, успокаивающие психическую деятельность.Они сокpащают вплоть до полного устpанения функции возбудимости и воспpиятия, вводя человека в заблуждение,
одаpивая его букетом пpиятных состояний.Эти вещества опиум и его алкалоиды, моpфий, кодеин, кока и кокаин изменяют мозговые функции и отнесены к категоpии Euforica. 2 Галлюциногенные сpедства, пpедставленные большим числом веществ pастительного пpоисхождения, очень pазные по своему химическому составу.Сюда входят мескалин из куктуса, индийская конопля, гашиш и пpочие тpопеиновые pастения.Все они вызывают цеpебpальные возбуждения, выpажающиеся в дефоp- мации
ощущений, галлюцинациях, искажении воспpиятий, видениях, и поэтому их относят к категоpии Fantastica. 3 Сюда относятся вещества, легко получаемые путем химического синтеза, вызывающие спеpва цеpебpальные возбуждения, а затем глубокую дипpессию. К таким сpедствам пpичисляются алкоголь, эфиp, хлоpофоpм, бензин.Эта категоpия Inebrantia. 4 Категоpия Hypnotica, куда входят яды сна хлоpал, баpбитуpаты, сульфоpол,
кава-кава и дp. 5 Excitantia.Здесь пpеобладают pастительные вещества, возбуждающие мозговую деятельность без немедленного влияния на психику сила воздействия на pазныз лиц бывает pазной.Сюда входят pастения, содеpжащие кофеин, табак, бетель и дp. Так назывемый синдpом наpкомании возникает лишь в pезультате пpинятия наpкотического сpедства, независимо от того, пpоисходит ли это случайно или после систематического употpебления.
Этапы этого пpоцесса, пpотекающего более медленно или более быстpо, в основном следующие 1 Hачальная эйфоpия, часто весьма кpатковpеменная.Она хаpактеpна для опpеделенных наpкотических веществ особенно моpфия и опиума , а не для всех сpедств.В таком состоянии повышенной pаздpажительности, пpичудливых и часто эpотичеких видений человек теpяет контpоль над собой 2 Толеpантность носит вpеменный хаpактеp.Это явление объясняется pеакцией оpганизма на действие одной
и той же дозы вещества, пpинимаемой неоднокpатно.Постепенно оpганизм pеагиpует слабее. 3 Зависимость.Большинство исследователей пpишли к выводу, что зависимость - явление как физическое, так и психическое.Выpажается оно классическими симптомами абстинеции, или отнятия , котоpые наpкоман пеpеносит очень тяжело и с pиском тяжелых оpганических или функциональных пpиступов. 4 Абстинеция синдpом отнятия пpоисходит обычно чеpез 12-48 часов после пpекpащения пpинятия наpкотика.
Hаpкоман не может пеpеносить это состояние, вызывающее у него неpвные pасстpойства, тахикаpдию, спазмы, pвоту, диаpею, слюнотечение, повышенную секpецию желез.Пpи этом появляется навязчивое желание найти токсическое вещество - наpкотик - любой ценой! Pезкое отнятие наpкомана пpиводит к неистовым и кpайне опасным пpоявлениям, котоpые могут в некотоpых случаях вызвать настоящие коллапсы, как это бывает с моpфинистами.
Это pазновидности стpашного delirium tremens - белой гоpячки, в котоpую погpужается неизлечимый алкоголик Пpиступ сам по себе выpажает состояние остpой потpебности в отpаве, ставшей необходимым фактоpом внутpенних пpоцессов. 30. Токсические вещества в продуктах питания. Изменение свойств пищевых продуктов при их обработке появление токсичных веществ, образование свободных радикалов . В процессе выращивания растений некоторые из них накапливают нитраты, которые плохо выводятся
из организма. К числу растений относятся сахарная свекла, шпинат, морковь, салат и капуста. Накопления азота в растениях может быть при нехватке серы. Растения могут накапливать тяжелые металлы и аккумулировать их. Соединения свинца больше усваиваются наземной частью, чем корневой. Свинец попадает в организм по цепи питания от растительной пищи через печень и почки жвачных животных.
Ртуть, в основном, накапливается в организме рыб и моллюсков, а также в печени и почках млекопитающих. Кадмий попадает в организм человека с растительной, мясной пищей, а также с грибами. Допустимая норма для человека составляет 0,5 мг на 1 кг в неделю. В растительной пище часто встречаются радиоактивные стронций, йод, цезий, барий, калий, углерод и водород. Физиологическое действие некоторых радионуклидов схоже с действием других нерадиоактивных элементов.
Например, радиоактивный цезий похож на калий, отличается лишь тем, что его подвижность меньше. Он накапливается некоторыми грибами. В организм человека он попадает, главным образом, через молочные и мясные продукты, хлебом. Радиоактивный стронций попадает в организм через молочные продукты и яйца. Он вместе с калием откладывается в костях и при поражении организма приходится на костный мозг, который отвечает за кровеносную систему. Радионуклиды C14 и
H3 после сорбции входят в состав органических соединений, при этом длительному облучению подвергаются вещества, не участвующие в обмене веществ. Например, в составе ДНК биологический период полувыведения C14 достигает 2 лет, в то время как в обычных условиях - 14 дней. Разработанные нормативы по радионуклидам не предохраняют ребенка, поскольку при загрязнении молока щитовидная железа ребенка испытывает нагрузку в 8 раз больше, чем у взрослого человека.
При промышленном изготовлении продуктов в них вносят различные добавки. При жарке, варке и сушке происходят химические превращения веществ, в ходе которых образуются новые соединения. Изменения свойств пищевых продуктов происходит и при добавлении стабилизаторов. Скисание и свертывание молока можно предотвратить кипячением, в результате чего происходит химический процесс, в результате которого активные тиольные группы веществ -
SH, образуются дисульфидные мостики -S-S После этого процесса очень трудно определить свежесть молока. При изготовлении сгущенного молока, его свертываемость предотвращается добавлением NaHCO3 и Na2HPO3. При нагревании жиров в переработке мясных продуктов образуются токсичные вещества, что было установлено в опытах на животных. Ненасыщенные жирные кислоты содержащие двойные связи при нагревании претерпевают процессы окисления с разрывом этих связей и с образованием
R-O и R-O-O . При копчении и поджаривании мяса оно находится в дыме над продуктами сгорания, что придает продуктам своеобразный аромат. Устойчивость мяса при копчении обуславливается присутствием веществ фенольного характера. При копчении образуются полициклические УВ, которые вместе с дымом оседают на мясе бензоперен . При холодном копчении в дыме содержится бензоперена меньше, чем при горячем.
При изготовлении вин образуются высшие спирты, которые более токсичны, чем этиловый спирт. При выдержке вин, в них образуются сложные эфиры, которые придают винам не только аромат, но и усиливают последующие действия вин, которые выражены в головокружении и усиленном сердцебиении. Сложность при алкогольном опьянении заключается в том, что образующиеся токсины входят в метаболизм организма. При изготовлении кофе производят вытяжку кофеина хлорорганическими растворителями -
CH2Cl2. В промышленных масштабах используются сложные эфиры салициловой кислоты парогидроксикарбоновая кислота . Сама салициловая кислота, как производное фенола, оказывает физиологическое действие на человека. Для консервирования используют соли сернистой кислоты, которые при гидролизе выделяют слабую серную кислоту, которая является хорошим консервантом для вин, препятствующая образованию плесени. Во многих странах для стерилизации пищи используют гамма излучение в таких дозах, которые безопасны
для человека. Однако, снижается количество витаминов, при излучении в организме образуются активные OH радикалы, что приводит к мутагенным явлениям. В качестве упаковочного материала для пищевых продуктов используют бумагу и картон, которые могут содержать нитраты и нитриты. Прослеживается переход нитратов в пищевые продукты. Для упаковки используют полимерные материалы - полипропилен и полистирол.
В упаковочных материалах могут содержаться в бумаге - фунгициды, в стекле - свинец. 31. Токсические вещества в продуктах потребления лаки, краски, косметические и гигиенические средства . При профессиональной химической чистке текстильные материалы обрабатываются органическими растворителями. Наряду с фторхлоруглеводородами используют тетрахлорэтилен перхлорэтилен , 1,1,1-трихлорэтан, трихлорэтилен и некоторые другие растворители.
Несмотря на постоянную регенерацию растворителей после очистки значительное количество их попадает в окружающую среду. Липофильный характер этих соединений приводит к тому, что они накапливаются в жировых тканях живых организмов. Для человека канцерогенное действие обнаружено не было, но в результате образования радикалов тетрахлорэтилен проявляет токсичность, действуя на печень так же, как тетрахлорэтан, кроме того повреждаются почки и центральная нервная система.
Тетрахлорэтилен также оказывает токсическое действие на микроорганизмы и другие живые вещества. Это обстоятельство следует иметь в виду хотя бы потому, что период полураспада этого соединения в аэробных условиях составляет девять месяцев. Из растворителей, используемых при приготовлении лаков и красок, на человеческий организм больше всего действуют толуол, ксилол и другие алкилбензолы. Эти вещества могут вызвать недомогание, тошноту, головную боль, но в отличие от бензола они не обладают
канцерогенным действием. Внутри организма быстро гидролизуются, соединяются с серой или глюкуроновой кислотой и отлагаются в почках. Серьезная опасность от этих растворителей исходит в тех случаях, когда они загрязнены бензолом, количествах органические растворители попадают в природную среду, когда они используются при окраске различных строений или нанесении маркировочных знаков на улицах. Испаряясь воздух, несмотря на плохую растворимость, они вместе с дождями и туманами попадают в воду
и почву. Сильным токсическим действием обладают вещества, служащие для защиты и пропитки древесины. К ним относятся, кроме прочих, фунгициды и инсектициды. В качестве растворителей при защите древесины используют ксилол и бензин. Из растворимых в воде средств защиты древесины важную роль играет динитрофенол. Это соединение хорошо сорбируется в организме, нарушая процесс окислительного фосфорилирования, т.е.
препятствуя образованию АТФ при дыхании. Помимо этого эффекта наблюдаются повреждения почек и печени, которые могут закончиться даже летальным исходом. Отчается также воздействие на центральную нервную систему, при защите древесины также используют пентахлорфенол. Косметические и гигиенические средства В составах для ванн, пенообразователях и других косметических препаратах для купания могут содержаться такие синтетические моющие средства, как этаноламин
HOCH2CH2NH2. При вдыхании это вещество, слегка пахнущее аммиаком, раздражает дыхательные пути и глаза. При длительном воздействии более одного раза происходит покраснение кожи. При попадании в рот происходит раздражение слизистых оболочек носоглотки, частично и желудка, если препарат попал туда вместе с водой. В хвойном экстракте содержатся характерные для него компоненты - монотерпены, среди которых преобладает а-пинен. При прямом контакте этот терпен раздражает кожу, при
длительном соприкосновении образуются доброкачественные опухоли. При его вдыхании или при попадании внутрь организма после приема пищи наблюдается недомогание, нервозность, сердцебиение, в тяжелых случаях раздражение почек и воспаление легких. Для химической завивки перманента используют меркаптановые соединения для создания дисульфидных мостиков в волосах. При этом часто используют тиогликолят аммония
HSCH2COONH4 . Уже при небольших концентрациях, около 0,04 , наблюдается раздражение кожи. Однако признаков серьезных недомоганий при этом не наблюдается. При химической завивке и крашении волос часто используют пероксид водорода, который также может вызвать раздражение кожи, а при попадании брызг в глаза - раздражение конъюнктивы. Большую опасность представляют составы для удаления лака с ногтей, где главными компонентами являются
этилацетат СН3СООС2Н5 или в редких случаях ацетон CH3COCH3 . Этилацетат хорошо сорбируется и затем действует как наркотическое средство. При употреблении пудры на основе талька Mg3 OH 2 Si2O5 2 попадание ее в рот приводит к затруднению дыхания с синюхой цианоз в сочетании с сердцебиением, и кашлем. Добавляемые к дезодорантам бактерициды подавляют деятельность микроорганизмов, которые, разрушая частицы
пота, образуют дурно пахнущие продукты. В этом случае обычно применяют гексахлорофен, который сам не действует на кожу, но может содержать следы тетрахлордибензодиоксина, который образуется при его Таким образом, это соединение следует рассматривать как потенциально токсичное для природной среды. 32. Токсические вещества в алкогольных напитках. Алкоголь - химическое соединение, жидкость, основаннае на этиловом спирте, которая содержится во всех спиртных напитках и обусловливает их возбуждающее и опьяняющее
действие на организм, замедляя обмен веществ. Суррогаты алкоголя - жидкости, употребляемые с целью опьянения вместо обычных алкогольных напитков из-за недоступности последних. Первую группу составляют различные растворы и жидкости, изготовленные на основе этилового спирта или содержащие значительное количество этилового спирта. Жидкости и растворы, отнесенные к этой группе, именуемые также истинными суррогатами алкоголя, вызывают
интоксикацию, сходную по клиническим проявлениям с алкогольной. К ним относятся спирты этиловые гидролизный и сульфитный спирты разной степени очистки, полученные путем переработки отходов лесной и деревообрабатывающей промышленности и применяемые, главным образом, в технических целях спирты этиловые синтетические спирты разной степени очистки, полученные путем гидратации этилена и применяемые, главным образом, в технических целях денатурат, представляющий собой представляет
собой технический спирт с разного рода добавками, резко ухудшающими его органолептические свойства или изменяющими его цвет одеколоны и лосьоны 50-60 -ные растворы пищевого или технического этилового спирта с добавлением эфирных масел и других ингредиентов клей БФ продукт на основе спирта этилового технического, фенольно-формальдегидной смолы, поливинилацетата и ацетона политура смесь спирта этилового технического с ацетоном и высшими спиртами спиртовые настойки
лекарственных растений настойки боярышника, чеснока и др водно-спиртовые экстракты лекарственных растений экстракты родиолы розовой, элеутерококка и др спиртованные соки растений соки алоэ, коланхое и др. другие растворы, содержащие значительное количество этилового спирта. Ко второй группе относят жидкости, не содержащие этиловый спирт, но по своим органолептическим свойствам или по способности оказывать психоактивное действие напоминающие этанол.
Клиническая картина отравления этими жидкостями зачастую существенно отличается от таковой при отравлении этанолом. Наиболее часто встречаются отравления метанолом, пропиловыми спиртами, бутиловыми спиртами, амиловым спиртом и его изомерами. Жидкости такого рода называют также ложными суррогатами алкоголя. Токсическое действие Снижение интеллекта. Алкогольная интоксикация нарушает доступ кислорода к нейронам головного мозга и в связи с длительным употреблением алкоголя происходит гибель клеток головного мозга,
развивается алкогольное слабоумие. Сердечно-сосудистая система поражение сердечной мышцы, увеличение объема сердца алкогольная кардиомиопатия , нарушения сердечного ритма, гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, часто является непосредственной причиной инфарктов. Дыхание. У больных, страдающих 1 стадией хронического алкоголизма отмечается некоторая стимуляция функции внешнего дыхания, возрастает минутный объем дыхания, дыхание учащенное.
Могут возникать различные заболевания, такие, как хронический бронхит, трахеобронхит, эмфизема легких, туберкулез. Желудочно-кишечная патология нарушения деятельности желудочно-кишечного тракта, так как слизистая желудка в первую очередь воспринимает на себе ядовитое воздействие алкоголя. При исследовании у них выявляются гастрит, язвенные болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. С развитием алкоголизма нарушается функция слюнных желез.
Печень цирроз печени, нарушается выделительная функция почек в результате губительного действия алкоголя на почечный эпителий. При алкоголизме страдает не только центральная, но и периферическая нервная система. Проявления самые разнообразные психические отклонения в виде галлюцинаций, онемения частей тела, судороги мышц, иногда резкая слабость в конечностях. Нередко развиваются параличи отдельных групп мышц, в основном, нижних конечностей. Пагубно влияет алкоголь на иммунную систему человека, нарушает процессы кроветворения,
снижает выработку лимфоцитов. Алкоголь способствует развитию аллергии. Алкоголь оказывает вредное влияние на железы внутренней секреции и в первую очередь на поджелудочную алкогольный панкреатит и половые железы. Снижение половой функции наблюдается у 1 3 лиц, злоупотребляющих алкоголем. 33. Токсические свойства лекарственных веществ. Количество лекарств, выпускаемых в мире, составляет десятки тысяч тон веществ многих сотен наименований.
Практически любое лекарственное средство обладает токсичностью и при неправильном его использовании и у людей с повышенной чувствительностью может вызвать неблагоприятные эффекты. В настоящее время ни один медикамент не разрешается к применению до исчерпывающего изучения его переносимости токсичности , определения оптимальных доз и схем использования по программам, утвержденным специальными государственными структурами Фармакологический Комитет в
России, Управление пищевых и лекарственных средств в США . Тем не менее число отравленных лекарствами неизменно растет. Причиной тому наиболее часто является неконтролируемое со стороны врача использование препаратов, суицидные попытки. Первое место, как причина самоотравления, занимают психофармакологические средства, такие как барбитураты барбитал, фенобарбитал , бензодиазепины диазепам , трицыклические антидепрессанты имипрамин
и т.д. Еще одна токсикологическая проблема, связанная с использованием лекарств, это наличие у многих из них так называемых побочных, т.е. нежелательных, эффектов. Далеко не всегда удается разработать средство, активно вмешивающееся в течение того или иного патологического процесса и, вместе с тем, не действующее на нормально протекающие в организме процессы. Как правило, лекарство, принося пользу в одном, наносит ущерб в другом.
Существуют весьма опасные медикаментозные средства, использование которых сопряжено с существенным риском. Оправданием их применения является угроза жизни пациента и отсутствие других медикаментозных средств, устраняющих эту угрозу. К числу таких средств относятся прежде всего противоопухолевые препараты. Иногда токсические последствия применения лекарства могут быть связаны с дефектом изучения его безопасности. Классическим примером является тератогенное действие талидомида, не выявленное на доклиническом этапе
обследования препарата, и ставшее поводом большого числа человеческих трагедий. Количество лекарств, известных в настоящее время, огромно, многообразны эффекты, вызываемые ими. Раздел токсикологии, в рамках которого изучаются токсические эффекты, развивающиеся у людей, принимающих те или иные препараты, называется лекарственная токсикология . Столь же тщательную проверку на токсичность, как и лекарственные препараты, проходят косметические
средства и пищевые добавки пищевые красители, антиоксиданты, предотвращающие прогоркание жиров, консерванты, ароматические вещества, вкусовые добавки и т.д Острые отравления этими веществами практически не отмечаются. Однако у особо чувствительных лиц возможны неблагоприятные эффекты, связанные с сенсибилизацией организма, особенно при длительном воздействии. 34. Экологическая токсичность продуктов нефтедобычи. Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой
флуоресценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифатических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти - углеводороды до 98 - подразделяются на 4 класса Парафины алкены . до 90 от общего состава Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде. Циклопарафины. 30 - 60 от общего состава . Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.
Ароматические углеводороды. 20 - 40 от общего состава Олефины алкены . до 10 от общего состава Токсичность нефтепродуктов и выделяющихся газов определяется сочетанием углеводородов, входящих в их состав. Тяжелые бензины являются более токсичными по сравнению с легкими, а токсичность смеси углеводородов выше токсичности ее отдельных компонентов. Значительно возрастает токсичность нефтепродуктов при переработке сернистых нефтей, наиболее вредной
является комбинация углеводорода и сероводорода и проявляется она быстрее, чем при изолированном их действии. Токсичность нефти объясняется присутствием летучих ароматических углеводородов толуол, ксилол, бензол , нафталина и ряда других фракций нефти. Эти соединения легко разрушаются и удаляются из почвы. Поэтому период острого токсического действия нефти сравнительно короток. Токсичность нефтяных масел повышается с ростом их молекулярной массы, кислотного числа, с увеличением
в их составе смол, серни-сшх соединений. Соединения с разветвленной боковой цепью менее токсичны, чем углеводороды нормального строения. Циклические соединения более опасны, чем алифатические. Наличие двойных связей в молекуле вещества увеличивает его токсичность, и тем сильнее, чем больше ненасыщен углеводород. Токсичность ненасыщенных углеводородов проявляется и в результате их превращений при фотохимических реакциях. Установлена канцерогенность биологически активных полициклических ароматических углеводородов
ПАУ , изначально присутствующих в нефтяных смазочных материалах, а также являющихся продуктами неполного сгорания топлива и термического разложения масла. Эти углеводороды обладают сильными отравляющими свойствами. Они способны воздействовать на процессы кроветворения, центральную нервную, иммунную и мышечную системы. Клиническая картина При вдыхании паров - эйфория с возбуждением, головокружение, головная боль, нередко тошнота и рвота, запах бензина изо рта. В тяжёлых случаях - угнетение
ЦНС кома, судороги, нарушение дыхания , жжение за грудиной, одышка, отёк лёгких При попадании в ЖКТ - рвота, боли в животе, диарея увеличение и болезненность печени с желтухой токсическая гепатопатия и нефропатия При аспирации - мучительные боли в груди, кашель с кровавой мокротой, цианоз, одышка, лихорадка, резкая слабость, хрипы при аускультации лёгких токсическая бензиновая пневмония При введении бензина в в с суицидальными целями - токсическая гепатопатия и нефропатия, токсическая
бензиновая пневмония. При попадании бензина в мягкие ткани - асептический некроз при пальпации - крепитация. 35. Виды загрязнений окружающей среды на территории ХМАО. В настоящее время на территории ХМАО осуществляется социально-гигиенический мониторинг по изучению причинно-следственных связей между загрязнением атмосферного воздуха и здоровьем населения. Несмотря на сокращение мощностей, снижение выбросов промышленных предприятий изменяется, но для ряда
территорий остаётся по-прежнему высоким. В целом по округу в 8,6 исследованных проб воздуха установлено превышение ПДК, однако по отдельным ингредиентам количество таких проб значительно выше. Наибольшие загрязнения атмосферного воздуха отмечаются в местах размещения предприятий нефтедобывающей отрасли. В г. Нижневартовске и Нижневартовском районе источниками загрязнения являются автотранспорт и спецтехника, выбросы котельных и факела. Отбираемые пробы атмосферного воздуха исследуются на содержание
сернистого газа, окиси углерода, окислов азота, фенола и его производных, формальдегида. Результаты анализов загрязнения атмосферного воздуха показали, что в течении года среднегодовая концентрация превысила значение среднесуточной ПДК по формальдегиду в 3-5 раз Среднегодовая концентрация взвешенных частиц пыли превысила предельно-допустимую норму в 1,3-1,5 раз. Среднемесячное содержание 3,4-бензпирена составило 2,1
ПДК с.с. среднесуточная Состояние атмосферного воздуха населенных мест Нефтеюганского региона характеризуется поступлением в воздушную среду загрязняющих веществ от промышленных предприятий нефтегазодобывающей отрасли, асфальтобетонных заводов, квартальных котельных, работающих на газообразном топливе Постоянно возрастает значение мобильных источников в загрязнении атмосферного воздуха. Процент неудовлетворительных, отобранных вблизи автомагистралей, в среднем на 75 больше, чем
в зоне влияния пром. предприятий. Основным источником питьевой воды в Ханты-Мансийском автономном округе являются подземные воды. Кроме того, объекты водоснабжения и водоотведения имеют значительный износ, который из года в год растёт. Города Белоярский, Сургут, Когалым, Лангепас, Нижневартовск, Покачи, Радужный, более половины поселков Нижневартовского и
Советского районов обеспечены качественной питьевой водой. Однако не везде решена проблема вторичного загрязнения воды при транспортировке её по распределительным сетям. В таких городах как Белоярский, Радужный, Лангепас, Покачи проблема вторичного загрязнения стоит наиболее остро. Попадающие в почву химические вещества подвергаются испарению и сублимации, попадают в атмосферный
воздух, могут накапливаться в нём до концентраций, превышающих ПДК, и достигать уровней, опасных для здоровья людей. Кроме этого нельзя забывать и о том, что почва является фактором передачи инфекционных и паразитарных заболеваний. Мощности полигонов для хранения хозяйственно-бытовых отходов недостаточны, что приводит к распространению практики поступления отходов на несанкционированные, стихийно образующиеся в нарушение
установленных правил и норм, свалки и отвалы. Ежегодно в поверхностные водные объекты автономного округа сбрасывается около 155 млн.м3, на рельеф - около 6 млн. м3, в карьеры и нефтепромыслы - почти 4 млн.м3 сточных вод. Основной проблемой в работе канализационных сооружений является то, что большинство очистных сооружений не обеспечивают нормативной очистки. К наиболее распространённым последствиям для здоровья, выявленных в ходе исследований, относятся следующие
снижение функции лёгких приступы астмы респираторные симптомы ограничение активности расширение масштабов лекарственного лечения рост показателей стационарного лечения рост показателей обращаемости в кабинеты неотложной помощи развитие респираторных заболеваний наступление преждевременной смерти. Среди лиц, проживающих на загрязнённых территориях, наблюдаются повышенные уровни заболеваемости или более длительные периоды течения болезней по сравнению с населением районов с более низким уровнем загрязнения.
36. Токсическое действие минеральных удобрений Минеральные удобрения растворимы в воде, поэтому они вымываются обильными дождями, попадая в грунтовые и поверхностные воды. Затем они поглощаются растениями, а затем по пищевым цепям питания - попадают в организм животного или человека. Химические ионы по-разному влияют на животные существа. K , Na , Ca2 - безвредные. No 3 PO43 HPO42- и т.д вредные и токсичные.
Катион аммония NH4 - характеризуется токсичными свойствами нитрат анион, катион аммония - способствуют зарастанию водоемов. 10 мг фосфата на 1м3 воды приводит к заметному росту растительности. Нитраты и фосфаты попадают в результате микробиологического распада органических отходов. При высоких значениях pH фосфаты выпадают в виде солей Са и Fe. Это приводит к зарастанию водоемов. В анаэробных условиях в результате процесса брожения
FePo4 III превращается в Fe3 PO4 2 II , после чего зарастание водоемов вновь возобновляется. Зарастанию водоемов способствует соединения азота, они попадая в питьевую воду оказывают токсическое действие на человека. Нитраты проникают вместе с пищей в слюну и тонкую кишку, микробиологически восстанавливаясь до нитритов. В результате в крови образуются нитозин - ионы. Нитрозин - катионы могут окислять в гемоглобине Fe
II до Fe III . Образовавшийся Fe III не связывает кислород, в результате происходит синдром кислородной недостаточности, что приводит к заболеваниям - например, синюха. При переходе 60-80 Fe2 гемоглобина в Fe3 - наступает смерть. Особенно чутко реагируют на это младенцы. У взрослых организм меньше реагирует на нитраты и нитриты. Нитраты расширяют сосуды и образуют азотистую кислоту в желудке, обладают мутагенным действием.
37. Пестициды их химическое строение, распад, поведение в биосфере, токсичность. Пестициды - вещества, предназначенные для борьбы с животными- и растениями-вредителями с целью повышения урожайности и сохранения материальных ценностей, созданных человеком. В отличие от других поллютантов пестицидами умышленно обрабатывают окружающую среду для того, чтобы уничтожить некоторые виды живых организмов. Наиболее желательным свойством пестицидов, в этой связи,
является избирательность их действия в отношении организмов-мишеней. Однако селективность действия подавляющего большинства пестицидов не является абсолютной, поэтому многие вещества представляют большую или меньшую опасность для человека. Основной риск, связанный с использованием пестицидов, обусловлен их накоплением в окружающей среде и биоте, перемещением по пищевым цепям, вплоть до человека.
Достаточно часты случаи острого отравления пестицидами. Не изжиты хронические интоксикации у рабочих, занятых в производстве и использовании пестицидов. Поскольку организмы вредителей адаптируются к действию химических веществ, во всем мире постоянно синтезируются и внедряются в практику десятки и сотни новых соединений. Различные классы пестицидов представлены на таблице 4.
Таблица 4. Классы пестицидов Самым известным хлорорганическим инсектицидом является ДДТ. Хотя это вещество синтезировано еще в 1874 году, его инсектицидные свойства были обнаружены лишь в 1939 году швейцарским химиком Паулем Мюллером, удостоенным за это открытие десять лет спустя Нобелевской премии. ДДТ широко использовался для борьбы с вредителями, однако сейчас, в силу отрицательных токсикологических свойств, запрещен к производству и применению в большинстве развитых стран.
Среди других известных хлорорганических пестицидов следует назвать метоксихлор близкий аналог ДДТ , мирекс, алдрин, хлордан, линдан. Фосфорорганические инсектициды ФОИ представляют собой по большей части эфиры фосфорной и тиофосфорной кислот. В настоящее время это наиболее широко используемые пестициды. Они токсичнее хлорорганических инсектицидов, но менее стойки в окружающей среде и потому менее опасны
с точки зрения экологии. Широкое исследование этих веществ началось в 1930х годах в лаборатории Герхарда Шрадера в Германии. Токсичность ФОС зависит от строения алкильных радикалов при атоме фосфора. Для млекопитающих и человека производные фосфорной кислоты значительно токсичнее, чем тиофосфорной. Для насекомых имеет место обратная зависимость. Первым широко используемым пестицидом из этой группы был тетраэтилпирофосфат ТЭПФ . Из-за высокой токсичности для млекопитающих он был позже заменен на другие
соединения. Среди наиболее известных ФОИ паратион, диазинон, хлорофос, карбофос, дисульфотион, малатион. Среди ФОС обнаружены не только эффективные пестициды, но и вещества чрезвычайно токсичные для человека. Под руководством того же Шрадера на основе ФОС в 1940х годах были получены первые фосфорорганические боевые отравляющие вещества ФОВ , в частности, табун. Все ФОС - нейротоксиканты, нарушающие проведение нервных импульсов в центральных и периферических холинэргических
синапсах. Близким ФОС по механизму токсического действия на организм насекомых и млекопитающих является класс инсектицидов из группы карбаматов. Все карбаматы являются эфирами N-метил карбаминовой кислоты. Токсичность карбаматов изменяется в зависимости от строения радикала R в очень широких пределах. К наиболее известным пестицидам этой группы относятся карбарил севин , пропоксур байгон , альдикарб темик . Среди карбаматов найдены и вещества обладающие чрезвычайной токсичностью
для лабораторных животных, например, производные бис диметилкарбамокси бензил алкан диметил галида ЛД50 для кроликов составляет 0,005 мг кг . Такие вещества в свое время обращали на себя внимание военных. Гербициды - это вещества, предназначенные для борьбы с растениями, в частности, сорными травами. Динитрофенол, динитро-орто-крезол, пентахлорфенол используются, как контактные гербициды. Хлорфенолы применяют и как фунгициды для защиты древесины от поражения грибами.
Печальную известность, после войны США против Вьетнама, получили производные феноксиуксусной кислоты 2,4-Д и 2,4,5-Т , входившие в состав так называемой оранжевой смеси , использовавшейся американцами в качестве дефолианта. Эти вещества практически не токсичны для человека, однако, содержавшийся в качестве примеси 2,3,7,8 тетрахлордибензодиоксин ТХДД вызывал поражение людей. Кроме того это вещество обладает свойствами иммунотоксиканта, тератогена, мутагена и канцерогена.
Другими известным гербицидами являются паракват, дикват, атразин и т.д. Чрезвычайно опасны для человека средства борьбы с грызунами - родентициды. Производные фторуксусной кислоты, варфарин, стрихнин, соли таллия, используемые для этой цели - высоко токсичные соединения. 38. Токсиканты в атмосфере источники образования, действие на живые и растительные организмы. С учетом токсичности и потенциальной опасности загрязнителей их распространенности и источников
эмиссии они были разделены условно на несколько групп 1 . Основные кpитеpиальные загрязнители атмосферы - СО, SO2 оксиды азота, углеводороды, твердые частицы. 2 . Полициклические ароматические углеводороды ПАУ 3 . Следы элементов в основном металлы 4 . Постоянные газы
СО2, фтоpхлоpметаны и дp. 5 . Пестициды 6 . Абразивные твердые частицы кваpц, асбест и дp. 7 . Разнообразные загрязнители, оказывающие многостороннее действие на организм, нитpозамины, озон, сульфаты, нитраты, кетоны, альдегиды и другие. Оксиды азота образуются преимущественно при высокотемпературной фиксации азота и кислорода в силовых установках и двигателях внутреннего сгорания. Оксид азота образуется при электрических разрядах в атмосфеpе и присутствуют в отработавших газах автомобилей.
Диоксид серы образуется при сгорании топлива с высоким содержанием серы нефть, каменный уголь . Источниками эмиссии этого токсичного газа являются стационарные источники гоpения, напpимеp ТЭС 85 -95 , пpомышленные обьекты 5-10 , двигатели внутpеннего сгоpания 2-7 . Диоксид сеpы относят к главным и наиболее важным загpязнителям воздуха, опасным для животных и pастений и участвующим в обpазовании фотохимического смога.
Оксид углеpода - наиболее опасный и чpезвычайно pаспpостpанненый из газообpазных загpязнителей воздуха, токсичность котоpого обусловлена pеакцией с гемоглобином кpови. Обpазование СО пpоисходит пpи неполном сгоpании pазличного топлива. Естественным источником СО являются лесные пожаpы и фотохимическое превращение оpганических соединений в атмосфеpе. Около 25 СО антpопогенного происхождения.
Общее токсическое действие оксидов серы Нарушение дыхательной, сердечно-сосудистой систем и желудочно-кишечного тракта. Одна из форм поражения - бронхиты кашель, боли в груди, одышка, слабость, утомляемость, потливость. Поражение печени - токсический гепатит - тяжесть и боль в правой подреберной области, тошнота, горечь во рту. Поражение желудка - боль натощяк или после еды, изжога, тошнота, снижение аппетита, язва желудка и двенадцатиперстной кишки. Содеpжащиеся в атмосфеpе твеpдые частицы пpедставляют собой
пыль, песок, золу, сажу, вулканическую пыль и аэpозоли оpганической высокомолекуляpные соединения и неоpганической пpиpоды. Часто токсичность твеpдых частиц обусловлена адсоpбцией на их повеpхности таких опасных соединений, как ПАУ или нитpозамины. Следующая гpуппа загpязнителей - полициклические аpоматические углеводороды ПАУ - могут быть как пеpвичными, так и втоpичными загpязнителями атмосфеpы и обычно адсоpбиpуются на твеpдых частицах. Многие из ПАУ отличаются выpаженным канцеpогенным, мутагенным и теpатогенным действием
и пpедставляют сеpьезную угpозу для человека. Основным источником эмиссии ПАУ являются ТЭЦ, pаботаюшие на нефти или каменном угле, а также пpедпpиятия нефтехимической пpомышленности и автотpанспоpта. Следовые количества химических элементов пpедставлены в атмосфеpе такими высокотоксичными загpязнителями, как мышьяк, беpиллий, кадмий, свинец, магний и хpом. Они обычно пpисуствуют в воздухе в виде неоpганических солей, адсоpбиpованных на твеpдых частицах.
Около 60 металлов идентифициpовано в пpодуктах сгоpания угля. В дымовых газах ТЭЦ обнаpужены тяжелые металлы. Мышьяк Повышенная утомляемость, исхудание, тошнота, головокружение, боли в конечностях, желудке, кишечнике, груди, горле, кашель, отек лица и век. Выпадение волос и ногтей, кровоизлияние, потемнение кожи. Ртуть головная боль, повышение температуры, кровоточивость, боли в животе, поражение желудка тошнота,
рвота, жидкий стул , поражение почек. Скапливаясь в атмосфеpе, загpязнители взаимодействуют дpуг с дpугом, гидpолизуются и окисляются под действием влаги и кислоpода воздуха, а также изменяют свой состав под воздействием pадиации. Вследствии этого пpодолжительность пpебывания токсичных пpимесей в атмосфеpе тесно связана с их химическими свойствами Велика пpодолжительность пpебывания в воздухе малоактивных соединений следующей гpуппы токсичности - постоянных газов фpеоны и диоксид углеpода .
Из пестицидов, котоpые обычно pаспыляют с самолетов, особенно токсичны фосфоpоpганические пестициды, пpи котоpых в атмосфеpе обpазуются пpодукты еще более токсичные, чем исходные соединения. 39. Токсиканты в гидросфере источники образования, действие на живые и растительные организмы. Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные
природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ - загрязнителей , ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируют по разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологические загрязнения.
Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств вода за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы , так и органической природы нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностноактивные вещества, пестициды . Неорганическое загрязнение Основными неорганическими минеральными загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды.
Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном , а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Токсический эффект некоторых наиболее распространенных загрязнителей гидросферы представлен в таблице ВЕЩЕСТВО ПЛАНКТОН РАКООБРАЗНЫЕ МОЛЛЮСКИ РЫБЫ
Медь Цинк Свинец - Ртуть Кадмий - Хлор - Роданид - Цианид - Фтор Сульфид - Степень токсичности примечание отсутствует - очень слабая - слабая - сильная - очень сильная Кроме перечисленных в таблице веществ, к опасным заразителям водной среды можно отнести неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапазон промышленных стоков 1,0 -11,0 и способных изменять рН водной среды до значений 5,0 или выше 8,0 , тогда как рыба в пресной и морской
воде может существовать только в интервале рН 5,0 - 8,5 . Среди основных источников загрязнения гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. С орошаемых земель ежегодно вымывается около 16 млн.т. солей. К 2000 году возможно увеличение их массы до 112 млн.т. год.
Отходы, содержащие ртуть, свинец, медь локализованы в отдельных районах у берегов, однако некоторая их часть выносится далеко за пределы территориальных вод. Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек. Дальнейшая ее миграция сопровождается накоплением метиловой ртути и ее включением в трофические цепи
водных организмов. Так, печальную известность приобрела болезнь Минамата, впервые обнаруженную японскими учеными у людей, употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Минамата, в который бесконтрольно сбрасывали промышленные стоки с техногенной ртутью. Органическое загрязнение Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки.
Вынос в океан органического вещества оценивается в 300 - 380 млн.т. год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие
как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке. Наличие суспензий затрудняют также проникновение света в глубь воды и замедляет процессы фотосинтеза. Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все загрязнения, которые так или иначе содействуют снижению содержания кислорода в воде. Поверхностно-активные вещества - жиры, масла, смазочные материалы
- образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом. Значительный объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах. Информация о содержании некоторых органических веществ в промышленных сточных водах предоставлена ниже
ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА КОЛИЧЕСТВО В МИРОВОМ СТОКЕ млн.т. год Нефтепродукты 26,563 Фенолы 0,460 Отходы производств синтетических волокон 5,500 Растительные органические остатки 0,170 Всего 33,273 В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами.
Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением или непроточных водохранилища, озера . Разлагаясь в водной среде, органические отходы могут стать средой для патогенных организмов. Вода, загрязненная органическими отходами, становится практически непригодной для питья и других надобностей. Бытовые отходы опасны не только тем, что являются источником некоторых болезней человека брюшной тиф, дизентерия, холера , но и тем, что требуют для своего разложения много кислорода.
Если бытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание растворимого кислорода может понизится ниже уровня, необходимого для жизни морских и пресноводных организмов. 40. Токсиканты в почве источники образования, действие на живые и растительные организмы. Почва - особое природное образование, обладающие рядом свойств, присущих живой и неживой природе, сформировавшееся в результате длительного преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным взаимообусловленным
взаимодействием гидросферы, атмосферы, живых и мертвых организмов. При уплотнении почвы ухудшается газообмен. Также на почву влияет характер растений т.е. какая культура произростает . Главными источниками загрязнения являются 1 Жилые дома и бытовые предприятия. В числе загрязняющих веществ преобладает бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы домашнего
обихода мусор общественный учреждений - больниц, столовых, гостиниц, магазинов и др. Вместе с фекалиями в почву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы, которые через продукты питания попадают в организм человека. 2 Промышленные предприятия. В твердых и жидких промышленных отходах постоянно присутствуют те или иные вещества, способные оказывать токсическое воздействие на живые организмы и их сообщества.
Например, в отходах металлургической промышленности обычно присутствуют соли цветных и тяжелых металлов. Машиностроительная промышленность выводит в окружающую среду цианиды, соединения мышьяка, бериллия. При производстве пластмасс и искусственных локон образуются отходы бензола и фенола. Отходами целлюлозно-бумажной промышленности, как правило, являются фенолы, метанол, скипидар, кубовые остатки. 3 Теплоэнергетика. Помимо образования массы шлаков при сжигании каменного угля с теплоэнергетикой
связано выделение в атмосферу сажи, несгоревших частиц, оксидов серы, в конце концов оказывающихся в почве. 4 Сельское хозяйство. Удобрения, ядохимикаты, применяемые в сельском и лесном хозяйстве для защиты растений от вредителей, болезней и сорняков. Загрязнение почв и нарушение нормального круговорота веществ происходит в результате недозированного применения минеральных удобрений и пестицидов. Пестициды, с одной стороны, спасают урожай, защищают сады, поля, леса от вредителей и болезней, уничтожают
сорную растительность, освобождают человека от кровососущих насекомых и переносчиков опаснейших болезней малярия, клещевой энцефалит и др с другой стороны - разрушают естественные экосистемы, являются причиной гибели многих полезных организмов, отрицательно влияют на здоровье людей. Пестициды обладают рядом свойств, усиливающих их отрицательное влияние на окружающую среду. Технология применения определяет прямое попадание на объекты окружающей среды, где они передаются по
цепям питания, долгое время циркулируют по внешней среде, попадай из почвы в воду, из воды в планктон, затем в организм рыбы и человека или из воздуха и почвы в растения, организм травоядных животных и человека. 5 Транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды и другие вещества, оседающие на поверхности почвы или поглощаемые растениями. Каждый автомобиль выбрасывает в атмосферу в среднем в год 1 кг свинца в виде аэрозоля.
Свинец выбрасывается в выхлопными газами автомобилей, осаждается на растениях, проникает в почву, где он может оставаться довольно долго, поскольку слабо растворяется. Наблюдается ярко выраженная тенденция к росту количества свинца в тканях растений. Это явление можно сопоставить со все увеличивающимся потреблением горючего, содержащего тетра-этил свинца. Люди, живущие в городе около магистралей с интенсивным движением, подвергаются риску аккумулировать
в своем организме всего за несколько лет такое количество свинца, которое намного превышает допустимые пределы. Свинец включается в различные клеточные ферменты, и в результате эти ферменты уже не могут выполнять предназначенные им в организме функции. В начале отравления отмечают повышенную активность и бессонницу, позднее утомляемость, депрессии. Более поздними симптомами отравления являются расстройства функции нервной системы и поражение головного мозга.
Автотранспорт в Москве выбрасывает ежегодно 130 кг загрязняющих веществ на человека. Почву загрязняют нефтепродуктами при заправке машин на полях и в лесах, на лесосеках и т.д. Самоочищение почв, как правило медленный процесс. Токсичные вещества накапливаются, что способствует постепенному изменению химического состава почв, нарушению единства геохимической среды и живых организмов.
Из почвы токсические вещества могут попасть в организмы животных, людей и вызвать тяжелейшие болезни и смертельные исходы. Токсическое действие загрязнителей почвы На растения - подавляется рост растений, проявляется мутагенное действие, уменьшение урожайности, гибель многих видов. На животных и организм человека - различные отравления, мутагенное действие, накапливание отравляющих веществ в организме. 41. Загрязнение почвы при использовании ила очистных сооружений.
Одним из источников загрязнения почвы является внесение в нее в качестве удобрения ила очистных сооружений и компоста после переработки отходов. Использование ила и компоста в качестве удобрений основано на содержании в них питательных веществ для растений большое количество органических компонентов в активном иле делает его ценным средством для облагораживания почв, служащих заменой гумуса. Однако использованию, как ила, так и компоста в сельском хозяйстве препятствует большое содержание
в них вредных веществ, постепенное накопление которых при постоянном внесении удобрений приводит к загрязнению почвы. К числу этих веществ относятся в первую очередь тяжелые металлы, и в ФРГ приняты особые инструкции, регулирующие порядок внесения ила на поля и устанавливающие допустимое содержание в нем тяжелых металлов. Опасность загрязнения плодородных земель заставляет использовать ил и компосты главным образом для цветоводства и подкормки декоративных растений.
Однако это полностью не решает вопроса, так как хотя при этом и будет устранена опасность попадания тяжелых металлов в продукты питания человека, но сохраняется угроза как загрязнения грунтовых вод, так и существованию различных обитателей почвы. Поэтому в настоящее время предпочитают сжигать ил и отходы. Однако при этом, в свою очередь, можно столкнуться с выделением диоксинов, а при недостаточном контроле - и следов тяжелых металлов в продуктах сгорания. Если все же, несмотря на перечисленные осложнения,
ил вносится в почву, то надо следить за тем, чтобы значение рН было выше 6, чтобы как можно больше сократить подвижность ионов металлов в почве. Наряду с тяжелыми металлами ил может содержать полихлорированные бифенилы в концентрациях до 100 мг на 1 г сухой массы и полициклические ароматические углеводороды в концентрациях до 350 мг на кг сухой массы. В обоих случаях речь идет о соединениях, которые исключительно медленно распадаются в почве и могут в ней накапливаться при постоянном внесении ила.
Наконец, ил может содержать бораты, входящие в состав моющих и косметических средств. В небольших концентрациях бор полезен растениям, однако его повышенное содержание приводит к хлорозам обесцвечиванию листьев и некрозам отмиранию сегментов листьев . Токсическая предельная концентрация для трав, например, составляет 270-570 млн-1 по отношению к сухой массе. 42. Загрязнение почвы органическими остатками мочевина, органический аммиак, нефть, фенолы, хлорсодержащие
углеводороды, ПАВ . Мочевина - образуется при сильном загрязнении с х отходами. В результате микробиологических процессов под действием бактерий образуется аммиак. Токсичность - при вдыхании или при попадании внутрь организма аммиак очень быстро усваивается организмом. Далее аммиак растворяется в крови и создает щелочную среду, и происходит растворение белков. Нитрифицирующие бактерии могут перевести аммиак в нитраты или нитриты.
Нефть - состоит из алканов, алкенов, циклоалканов, и т.д. Все они обладают токсичностью. Нефть может загрязнять почву различными способами при бурении скважин прорывы трубопроводов при очистке отстойников нефти, при обработке сырой нефти и т.д. Попадая в почву нефть может образовывать пленку, которая будет опасна для жизнедеятельности растений и животных, т.к. будет нарушен газообмен, водообмен.
Так же будет накапливаться углекислый газ. Фенолы - простые фенолы разрушаются в аэробных условиях под действием бактерий, в анаэробных условиях - этот процесс значительно медленнее. Фенолы могут попадать в почву из грунтовых, поверхностных вод, накапливаться из атмосферы. Фенолы могут связываться с хлором и серой - образуя более сложные фенолы. Хлорсодержащие углеводороды - например, хлорэтан, дихлорэтан, сюда же относятся хлорированные пестициды.
Могут образовываться при распаде гумуса. Связываясь с водой - происходят реакции гидролиза. ПАВ - используются в быту, в технологиях обогащения мет. руд, для сбора разлитой нефти и т.д. ПАВ может поступать в почву с отходами, с загрязненными водами. Представляют собой органические вещества, обладают токсичностью, высоким пенообразованием, устойчивостью к действию факторов. Накапливаясь в почве и просачиваясь в грунтовые воды - создает угрозу для загрязнения
вод, тем самым влияя на жизнедеятельность животных и человека. 43. Загрязнение почвы неорганическими остатками хлориды, минеральные удобрения, тяжелые металлы . Хлориды Источниками могут быть - использование NaCl для таяния снега. Хлориды в почве приводят к засолениям почв. В больших концентрациях - токсичен для большинства живых оргнизмов. Минеральные удобрения Минеральные удобрения растворимы в воде, поэтому они вымываются обильными
дождями, попадая в грунтовые и поверхностные воды. Однако часто удобрения вносят в количествах, не сбалансированных с потреблением сельскохозяйственными растениями, поэтому они становятся мощными источниками загрязнения почв, сельскохозяйственной продукции, почвенных грунтовых вод, а также естественных водоемов, рек, атмосферы. Применение избыточных минеральных удобрений может иметь следующие негативные последствия - изменение
свойств почв при длительном внесении удобрений - внесение больших количеств азотных удобрений приводит к загрязнению почв, сельскохозяйственной продукции и пресных вод нитратами минеральные удобрения служат источником загрязнения почв тяжелыми металлами. Переудобрение приводит к высоким содержаниям нитратов в питьевой воде и некоторых культурах корнеплодах и листовых овощах . Однако бактерии, обитающие в организме человека, могут превращать их в гораздо более токсичные нитриты.
Последние способны реагировать в желудке с аминами например из сыра , образуя весьма канцерогенные нитрозоамины. Тяжелые металлы Данный вид загрязнений уже представляет значительную опасность для человека и других живых организмов, так как тяжёлые металлы нередко обладают высокой токсичностью и способностью к кумуляции в организме. Наиболее распространённое автомобильное топливо - бензин - содержит очень ядовитое соединение - тетраэтилсвинец, содержащее тяжёлый металл свинец, который попадает в почву.
Из других тяжёлых металлов, соединения которых загрязняют почву, можно назвать Cd кадмий , Cu медь , Cr хром , Ni никель , Co кобальт , Hg ртуть , As мышьяк , Mn марганец . Главные источники загрязнения - промышленность, бытовы отходы, из вод. Выпадают в виде твердых или жидких осадков, и накапливаются в почве. Особенно интенсивно задерживают лесные массивы. Металлы сравнительно быстро накапливаются в почве и
крайне медленно из нее выводятся период полуудаления цинка - до 500 лет, кадмия - до 1100 лет, меди - до 1500 лет, свинца - до нескольких тысяч лет. Существенный источник загрязнения почвы металлами - применение удобрений из шламов, полученных из промышленных и канализационных очистных сооружений. 44. Влияние продуктов органического синтеза на биосферу фталаты, хлорсодержащие углеводороды . Фталаты являются эфирами фталевой кислоты с различными спиртами.
Большое количество и диэфиров имеют важное практическое значение. Основное применение эти фталаты нашли в промышленности пластических масс, которая потребляет приблизительно 87 всех сложных эфиров фталата для создания мягкого ПВХ поливинилхлорида . Оставшиеся 13 используются для производства лаков, эмульсионной краски, целлюлозы, полистирола, пигментов, синтетического и натурального каучука, смазочных материалов, полиамидов, средств от насекомых, фиксажей
для духов, замораживающих агентов для взрывчатых веществ и рабочих жидкостей для высоко-вакуумных насосов. Наиболее важными стандартными смягчителями среди фталатов являются диоктилфталат ДОФ и диизононилфталат. Токсическое действие фталатов мало изучено. Известно, что ДОФ обладает канцерогенным действием. При воздействии на растения исчезает и блекнет зеленая окраска.
Некоторые фталаты в больших дозах эмбриотоксичны по отношению к эмбрионам цыплят и беременным крысам. Неблагоприятное воздействие на эмбрион возрастет с увеличением растворимости фталатов. ДЭФ и ДОФ могут проникать к эмбриону через плаценту самки крысы. Органы поражения слизистые оболочки глаза, нос , кожа, дыхательные пути, печень, ЖКТ, ЦНС. Симптомы покраснение кожи, раздражение глаз, кашель, воспаление горла, затрудненное дыхание,
рвота, опухоль печени у животных , вестибулярная дисфункция, нарушение респираторной системы. Хлорорганические соединения обладают рядом специфических признаков биоконцентрирование или биоаккумуляция - за счет того, что растворимость в воде низкая и высокая в жирах и липидах глобальная распространенность за счет способности переноситься на большие расстояния чрезвычайная стойкость к физическим, химическим и биологическим изменениям способность оказывать токсическое воздействие на организмы в крайне малых
дозах. Полихлорированные бифенилы относятся к классу ароматических соединений, состоящих из двух бензольных колец, соединенных через межъядерную связь С-С и замещенных от одного до десяти атомами хлора в орто мета- или пара- положениях. ПХБ - ряд токсичных соединений, используемых в промышленности. Полихлорированные бифенилы токсичны для морской флоры и фауны даже в чрезвычайно низких концентрациях и известны тем, что приводят к кожным заболеваниям и могут в высоких концентрациях вызвать смерть человека.
Полихлорированные бифенилы долго сохраняются в окружающей среде и плохо разлагаются. Они обладают способностью аккумулироваться в организме и мигрировать по пищевым цепям. В каждом последующем звене пищевой цепи концентрация полихлорированных бифенилов повышается, и поэтому наибольшее количество этих веществ концентрируется в организмах хищников. По данным Всемирной организации здравоохранения 5 , основными путями поступления
ПХБ в окружающую среду являются следующие испарения из пластификаторов выделение при сжигании бытовых и промышленных отходов, а также при возгорании трансформаторов, конденсаторов и другого промышленного оборудования, в котором используются ПХБ утечки с другими промышленными отходами вывоз ПХБ на свалки и поля аэрации другие неконтролируемые пути. Загрязнение окружающей среды происходит главным образом по первым трем каналам.
В России величины ПДК касаются только промышленных смесей ПХБ. В качестве стандартной смеси, по которой производился расчет ПДК, был принят Арохлор 1254 6 . ПДК для ПХБ имеют следующие значения атмосферный воздух - 1 мкг м3 воздух рабочей зоны - 1 мг м3 вода водные объекты хозяйственного и культурно-бытового водопользования - 1 мкг л почва - 0,1 мг кг 45. Влияние продуктов органического синтеза на биосферу полициклические
ароматические соединения, диоксины, пентахлорфенол . ПАУ - это высокомолекулярные органические соединения бензольного ряда, различающиеся по числу бензольных колец от 2 до 7 . Они имеют как природное, так и техногенное происхождение. Техногенные ПАУ образуются при сжигании углеводородного топлива в промышленности и энергетике, производстве кокса, работе двигателей внутреннего сгорания. Источниками являются смолы, битум, сажа, выделения из
гуминовых компонентов почвы, выхлопы авто, табак и т.д. Из-за своей токсичности и канцерогенные ПАУ отнесены к приоритетным загрязняющим веществам. Основыне представители бенз а пирен и антрацен. Бенз а пирен Антрацен Бензапирен - попадая в организм человека ПАУ постепенно накапливается до критической концентрации и стимулирует образование злокачественных опухолей.
Диоксины. В токсикологии под термином диоксин понимают производное этого соединения, а именно 2,3,7,8-тетрахлордибензодиоксин, который является представителем обширной группы чрезвычайно опасных ксенобиотиков из числа полихлорированных полициклических соединений. Первичные источники Источниками диоксинов являются следующие объекты мусоросжигающие заводы, уничтожающие хлорированные отходы. производства пестицидов и гербицидов. химические и нефтеперерабатывающие предприятия. синтетические трансформаторные масла Диоксины образуются как нежелательные примеси в результате
различных химических реакций при высоких температурах и в присутствии хлора. Основные причины эмиссии диоксинов в биосферу, прежде всего, использование высокотемпературных технологий хлорирования и переработки хлорорганических веществ и, особенно, сжигание отходов производства. Другой источник опасности - целлюлозно-бумажная промышленность. Отбеливание целлюлозной пульпы хлором сопровождается образованием диоксинов и ряда других опасных хлорорганических
веществ. Ещё один существенный источник диоксинов, широко распространенный и в быту сжигание твёрдых бытовых отходов. Наличие в уничтожаемом мусоре повсеместно распространённого полихлорвинила и других полимеров, различных соединений хлора способствует образованию в дымовых газах диоксинов. Вторичные источники На территории стран бывшего СССР сохраняется множество закрытых, брошенных, законсервированных производств, где в накопителях, реакторах, отвалах и колодцах сохраняются диоксины.
Диоксины - это глобальные экотоксиканты, обладающие мощным мутагенным, иммунодепрессантным, канцерогенным, тератогенным и эмбриотоксическим действием. Величина летальной дозы для этих веществ достигает 10-6 г на 1 кг живого веса, что существенно выше аналогичной величины для некоторых боевых отравляющих веществ, например, для зомана, зарина и табуна. Причина исключительной токсичности диоксинов - способность этих веществ удивительно точно вписываться в рецепторы живых организмов и подавлять или изменять их жизненные
функции. Причина исключительной токсичности диоксинов - способность этих веществ удивительно точно вписываться в рецепторы живых организмов и подавлять или изменять их жизненные функции. Специалисты обвиняют диоксины в том, что, подавляя иммунитет и грубо вмешиваясь в процессы деления и специализации клеток, они провоцируют развитие онкологических заболеваний. Вторгаются диоксины и в сложную безукоризненно отлаженную работу эндокринных желез.
Вмешиваются в репродуктивную функцию, резко замедляя половое созревание и нередко приводя к женскому и мужскому бесплодию. Они вызывают глубокие нарушения практически во всех обменных процессах, подавляют и ломают работу иммунной системы, приводя к состоянию так называемого химического СПИДа . В настоящее время в организм человека диоксины проникают несколькими путями 90 процентов - с водой и пищей через желудочно-кишечный тракт, остальные 10 процентов - с воздухом и пылью через лёгкие
и кожу. Эти вещества циркулируют в крови, откладываясь в жировой ткани и липидах всех без исключения клеток организма. Через плаценту и с грудным молоком они передаются плоду и ребенку. Пентахлорфенол - хлорпроизводное фенола. Антисептик для пропитки древесины, в составе лаков, красок, бумаги, для обработки кожи. Гербицид и десикант хлопчатника. Высокотоксичен при оральном введении ЛД50 мышам и крысам 187-125 мг кг при накожной аппликации
ЛД50 мышам 200 мг кг, крысам 96 мг кг . Кумулятивные свойства слабо выражены. Острое отравление характеризуется одышкой, повышением температуры тела, учащением пульса, судорогами, парезами, параличами. В связи с отсутствием специфической антидотной терапии применяют средства патогенической и симптоматической терапии. Срок ожидания 10 сут. Остаточные количества в продуктах не допускаются. 46. Твердые бытовые отходы классификация, утилизация, экологическая токсичность.
По морфологическому признаку ТБО подразделяют на - бумага картон - пищевые отходы - дерево - металл - текстиль - кость - стекло - кожа - резина - камни - полимерные материалы - прочее неклассифицируемая часть - отсев менее 15 мл . При проектировании предприятий по ТБО, необходимы сведения о морфологических сведениях по климатическим параметрам. В северной климатической зоне в отличие от средних и южных широт меньше бумаги, пищевых отходов, а
остальных компонентов больше. Сезонные изменения состава ТБО характеризуются увеличением содержания пищевых отходов с 20-25 весной посевная до 40-55 осенью, что связано с большим потреблением овощей и фруктов. Зимой и осенью сокращается содержание мелкого отсева с 20-7 в городах южной зоны и 11-5 в средней зоне. Нормы накопления ТБО - это количество отходов, которое образуется в расчетную единицу человек,
1 км2 для торговой площади в 1 времени - день или в год. На нормы накопления ТБО и его состав влияют такие факторы 1. Степень благоустроенности жилищного фонда наличие мусоропровода, газа, водопровода, канализации, системного отопления . 2. Этажность, вид топлива при местном отоплении. 3. Развитие общественного питания, культура торговли, степень благосостояния населения.
4. Климатические условия - различная продолжительность отопительного периода от 150 дней в южной зоне, до 300 в северной зоне. 5. Специфика питания и др. При переработке ТБО получают органические удобрения или биотопливо. Качество получаемых продуктов зависит от химического состава исходных ТБО. Важным показателем физических свойств ТБО является плотность.
Плотность ТБО в весенне-летний период составляет 0,18-0,20 т м3, в осенне-зимний период 0,20-0,25 т м3. Другой физической характеристикой является удельная теплоемкость ТБО - значение важно при расчетах и проектировании. Удельная теплоемкость ТБО зависит от влажности. CТБО 21,9W влажность 2000 дж кг C ТБО обладают слёживаемостью, т.е. при длительной неподвижности теряют сыпучесть, уплотняются с возможным
выделением фильтрата . При длительном контакте ТБО оказывают короткое действие - это связано с влажностью и наличием химических загрязняющих веществ. Известно более 20 методов обезвреживания и утилизации ТБО. Методы обезвреживания и переработки ТБО делятся - по технологическому принципу - по конечной цели - комбинированные методы утилизации. По технологическому принципу методы утилизации бывают - механические - химические - термические - биологические. По конечной цели - ликвидационные - утилизационные.
Комбинированные методы сочетают в себе методы по технологическому принципу и по конечной цели - ликвидационный - биолого-механический складирование на полигонах - ликвидационно-термический сжигание - утилизационно-биологические компостирование . Ликвидационные методы решают в основном санитарно-гигиенические задачи. Утилизационные методы решают, кроме того, задачи экономики - использование вторичных ресурсов. Наибольшее распространение в РФ и за рубежом складирование на полигонах, сжигание и компостирование.
Анализ прогнозирования состава ТБО крупных городов до 2010 года показывает, что для их обезвреживания и утилизации могут быть применены все рассматриваемые методы. ТБО будут содержать достаточно большое количество биогенных веществ, чтобы из них выработать компост. Прогнозируется рост теплоты сгорания ТБО, что повысит ценность ТБО как топливо. Содержание полимерных материалов не достигнет к 2010 году уровня, который бы препятствовал
компостированию и сжиганию ТБО. Существует 3 метода обезвреживания и утилизации 1. Слоевое или камерное сжигание исходных неподготовленных отходов в топках мусоросжигательных котлов. 2. Слоевое или камерное сжигание подготовленных обогащенных отходов. Обогащение механическое деление . 3. Пиролиз отходов, прошедших предварительную подготовку или без неё. Горение отходов в топке, их слоевое сжигание - это сложный химический процесс, состоящий из элементарных
химических реакций. Пиролиз основан на способности органической массы отходов при нагревании в инертной среде выделять продукты термического разложения CO, CO2, H2, CH4, SO2, NOx, и т.д. Территории крайнего севера и приравненные к нему имеют слой вечной мерзлоты, поэтому при проектировании и эксплуатации полигонов необходимо учитывать возможность образования наледей при промерзании грунтовых вод . Не рекомендуется располагать полигоны на участках, где могут образовываться
наледи. Для устранения наледей организуют так называемые мерзлотные пояса - которые ограничивают полигон. В течение зимы с этих полос убирают снег, чтобы земля промерзла.
| ! |
Как писать рефераты Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов. |
| ! | План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом. |
| ! | Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач. |
| ! | Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты. |
| ! | Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ. |
| → | Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре. |