Контроль за содержанием токсикантов в природных средах и сельскохозяйственной продукции

Установлены случаи хронической  интоксикации кур – несушек соединениями этой группы при использовании технических масел, содержащих ПХБ в качестве растворителя витаминаD₃. В экспериментальных условиях при отравлениях ПХБ птиц отмечают общее угнетении, снижение мясной и яичной продуктивности, уменьшение роста гребня, тремор мышц.

При экспериментальном  поступлении в организм животных ПХБ в хронических опытах отмечают дегенеративные изменения в паренхиматозных органах, увеличение печени с признаками жирового перерождения, кровоизлияния и очаги некроза в сердечной мышце, полнокровие мозга и мозговых оболочек, у кур – признаки отечной болезни, скопление жидкости в брюшной полости. (Ветеринарная токсикология, 2002).

 

1.6 Токсичность  для человека 

Диоксин эффективно накапливается  в живых организмах, в основном в жировой ткани.

 В феврале 1997 года  МАИР (Международное агентство изучения  рака) ввело диоксины в первую  группу канцерогенной опасности, т. е. признало их безусловно опасными для человека. Но влияние диоксинов на возникновение рака легкого, печени, поджелудочной железы сегодня остается спорным. Кроме того, диоксины относятся к группе ксенобиотиков (веществ, чуждых живому), а эта группа веществ угнетает защитные механизмы, блокирует клеточные рецепторы, подавляет действие витаминов. ТХДД — это один из диоксинов, примерно в 67 тысяч раз ядовитее цианистого калия и в 500 раз стрихнина, при определенной концентрации он поражает практически все формы живой материи, от бактерий до теплокровных организмов. Несмотря на такую токсичность, острое отравление диоксинами бывает редко, и опасность заключается именно в его накоплении в организме и медленном разрушающем воздействии. Сегодня диоксины и диоксиноподобные вещества признаны суперэкотоксикантами, а угрозу, которую они представляют для существования человечества, — «медленно развивающейся катастрофой» .( Пикинина. Е., 2001).

 

Высокохлорированные ПХДД имеют сопоставимое время полувыведения из организма человека – порядка 3 – 6 лет. Для высокотоксичных ПХДФ период полувыведения из организма человека несколько меньше – от 1 до 3 лет. Найдена явная зависимость этой величины от структуры ПХДФ. Период полувыведения высокотоксичного ПХБ – 169 из человека составляет 10 лет.

При оральном поступлении диоксина в организм человека долее 87% его  всасывается в желудочно-кишечный тракт. Накапливается он преимущественно в жировой ткани, коже и печени. Ниже приведены данные по эффективности накопления диоксина 2,3,7,8-ТХДД в органах, тканях и выделений человека в сравнении с кровью:

 

 

жировая ткань                                     -300      почки      -7

кожа                                                      - 30       мышцы   - 4

печень                                                 - 25       фекалии - 0,6

грудное молоко                                   -13       желчь     - 0,5

стенки кишечника                             - 10       плацента - 0,1

органы с интенсивным                                      моча       - 0,00005

кровообращением (мозг, селезенка,

щитовидная железа)                               - 10

Данные последних лет показали, что основная опасность диоксинов заключается не столько в их острой токсичности, сколько в кумулятивном действии и отдалённых последствиях хронического отравления крайне малыми дозами.

Наиболее серьёзный  фактор воздействия диоксинов на здоровье людей – их влияние на иммунную систему. Это прямой аналог СПИДа: диоксины вызывают такой же иммунодефицит, как и при ВИЧ-инфицировании, хотя и менее выраженный. Даже при ничтожных концентрациях они вызывают подавление иммунной системы и нарушают способность организма к адаптации в изменяющихся условиях внешней среды. Отравление диоксинами приводит к подавлению умственной и физической работоспособности. (Юфит С.С., 2002).

В некоторых более  высоких концентрациях диоксины вызывают мутагенный, тератогенный и эмбриотоксичный эффекты, нарушение жизнедеятельности нервной системы, поражение печени, пищевого тракта и др.

В конце 70-х годов было обнаружено, что у сельскохозяйственных рабочих, подвергавшихся воздействию хлорфенолов и феноксигербицидов, содержащих диоксины, риск заболевания саркомой мягких тканей возрастает в 6 раз. Кроме того, неоднократно сообщалось о статистически значимом увеличении у этих людей частоты злокачественных новообразований различных органов и тканей желудочно-кишечного и респираторного трактов, толстой кишки, носа и т.д.

Первым признаком и  лёгкого и тяжёлого отравления хлорорганическими соединениями часто является заболевание хлоракне – тяжёлая форма профессиональных угрей. Хлоракне характеризуется комедонами в виде чёрных точек, закупоривающих устья фолликулов, и роговыми кистами до 10 мм в диаметре. Проявляются на 10 – 14-й день. А часто и много позже. Хлоракне – это признак не только местного, кожного, но и системного поражения организма. (Федоров Л.А., 1993).

Во всех случаях диоксиновых  отравлений обнаруживаются порфирии – нарушение порфиринового обмена. При поздней кожной порферии кожа становится более ранимой, наблюдаются эритематозные и буллезные высыпания, гиперпигментация кожи, гипертрихоз. При сильном отравлении наблюдается быстрое, прогрессирующее исхудание поражённых.

Возможно наблюдение при клинико – лабораторном обследовании в крови – панцитопения, а в моче – порфиринурия (её цвет становится темным, оранжево – красным). Летальные случаи при отравлении ПХДД и ПХДФ пока не известны. (Федоров Л.А.,1993).

Кожные проявления:

• хлоракне;
• гиперкератоз;
• гиперпигментация;
• гирсутизм;
• эластоз.

Системные эффекты:

• слабовыраженный фиброз печени;
• повышение активности трансаминаз в сыворотке крови;
• потеря аппетита, потеря массы тела;
• нарушение пищеварения (непереносимость алкоголя и жирной пищи, тошнота, рвота, метеоризм, диарея);
• боли в мышцах, суставах, слабость в нижних конечностях;
• увеличение лимфатических узлов;
• нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы, мочевого тракта, дыхательных путей, поджелудочной железы;

Неврологические аффекты:

• половая дисфункция;
• головная боль;
• невропатия;
• расстройство зрения;
• изменения вкуса, обоняния, слуха.

Психиатрические аффекты:

• расстройство сна;
• депрессия;
• потеря активности;
• нехарактерные приступы гнева. (Федоров Л.А., 1993)

В организм человека диоксины поступают с продуктами питания (98 – 99% от общей дозы). Среди основных продуктов опасные концентрации этих веществ обнаруживаются в мясе, молочных продуктов и рыбе. Следует отметить способность диоксинов накапливаться в коровьем молоке, где их содержание в 40 – 200 раз выше, чем в тканях животного. Отмечены  также повышенные содержания диоксинов в грудном молоке.

Человек массой тела 70 кг получает с пищей в течение дня 0,35 нг/кг ТХДД. ЛД₅₀ диоксинов для человека составляет 0,05 – 0,07 мг/кг. (Эйхлер М., 1993).

1.7 Влияние  диоксинов на растительные организмы   

В качестве примера токсичного действия диоксинов на сельскохозяйственные растения служит печальный опыт войны во Вьетнаме, во время которой американцы применили так называемый «оранжевый» агент (эфир 2,4 – Д, эфир 2,4,5 – Т). Это  вещество содержит в качестве примесей высокотоксичный диоксин 2,3,7,8-Т и другие диоксины. Под воздействием этого вещества через несколько часов происходило увядание листьев. Поражение стволов растений (изгибание).

Отрицательное влияние  данного вещества на сельскохозяйственные культуры представлено в таблице 5 и 6

Таблица 5 – Действие «оранжевого» агента на растения кукурузы (Мосина Л.В., 2002)

Состояние растения	Мёртвые посевы,%	Размер листьев, см		Высота растения, см	Масса одного початка, г
		длина	ширина
Непораженная  кукуруза	0	90	10,4	260	126
Пораженная кукуруза	67	56	4,4	124	65

           

 

 Таблица 6 – Действие  «оранжевого» агента на растения  риса в период опыления (Мосина Л.В.,2002)

Состояние растения	Мертвые растения, %	Число зерен с колоса	Пустые зёрна, %
Непораженный рис	0	118	5
Поражённый рис	55	41	48

У банановых деревьев непосредственно над землей наблюдались вздутия, деревья начинали расщепляться. Кисть бананов в таком случае становится ломкой. Бананы сгибаются и распухают. Их концы удлиняются, затем чернеют, а кожура утолщается и расщепляется вдоль плода. Бананы досрочно зреют. Но становятся пористыми и безвкусными.

Источниками поступления диоксинов в организм человека могут быть картофель, морковь, другие корнеплоды, так как основная часть диоксинов кумулируется в корневых системах растений и только 10 % в наземных частях. (Мосина Л.В.,2002).

 

1.8 Поведение  токсиканта в окружающей среде

Проблемы химии диоксинов  в объектах окружающей среды ещё  только разрабатываются. Не очень значителен и опыт глобального подхода к  оценке общепланетарного  загрязнения  ими биосферы. Данные изучения этой проблемы показали, что при её решении лишь в небольшой мере может быть использован предыдущий опыт человечества.

 

Сохранение  и транспорт

Подобно высоколипофильным  хлорорганическим инсектицидам диоксиновые ксенобиотики легко аккумулируются в органической фазе биосферы и перераспределяются по пищевым цепям. Особенности физических и химических свойств и токсикологических характеристик диоксинов определяют необычность других путей их переноса в природе.

Имеется некоторый опыт моделирования поведения диоксинов в природной среде. Первоначальный опыт был получен в связи с широким изучением транспорта ПХБ в окружающей среде. Проблема, однако, многократно усложняется из – за  крайнего разнообразия их гомологов и изомеров рассматриваемых веществ.

Получение данных о транспорте ПХДД и ПХДФ в природных условиях в основном связано с несколькими хорошо известными полигонами. Одни из них возникли в результате аварий и тому подобных экстремальных событий - окрестности Севезо (Италия), Таймс Бич в штате Миссури (США) и т.д. Другие связаны с более или менее регулярной деятельностью людей – Джаксонвилль (штат Арканзас, США), база ВВС Эглин (штат Флорида, США) и т.д. Заражение и тех,  и других полигонов обусловлено непредумышленными выбросами диоксинов в окружающую среду – экстремально – залповыми или регулярными.

Сохранение 

Диоксины обладают высокой  стабильностью в окружающей среде. Кинетические исследования привели к следующим оценкам периода полураспада наиболее токсичного диоксина 2.3.7,8-ТХДД:

- в почве – свыше 10 лет (до 20)

- в поверхности почвы  – от 1 до 3 лет

- в донных отложениях  – до 2 лет 

- в воде – 1 –  2 года 

Транспорт

Диоксины начинают свой путь от различных источников и заканчивают  его в сборных пунктах, наиболее важными из которых являются почвы и донные отложения в неживой природе, а также жировые ткани человека в живой. На этом пути диоксины испытывают многочисленные превращения.

Диоксины попадают в  воздушную среду в больших  количествах главным образом за счёт выбросов печей сжигания промышленных и бытовых отходов , а также выхлопов автомобилей. Дальнейший транспорт диоксинов по воздуху происходит на значительные расстояния.