ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.04.2021
Просмотров: 1388
Скачиваний: 9
66
ническое отравление приводит к потере аппетита, сопровождаемой же-
лудочно-кишечным расстройством типа гастроэнтерита, и к потере веса.
Также отравление мышьяком может вызвать рак легких и кожи,
умственные расстройства. Наблюдается резкое обезвоживание организ-
ма, сопровождающееся судорогами, гемоглобинурия, гемолитическая
анемия, острая почечная недостаточность. Возможна паралитическая
форма: оглушение, судороги, потеря сознания, кома, паралич дыхания,
коллапс. При ингаляционных отравлениях мышьяковистым водородом
быстро развивается тяжелый гемолиз, гемоглобинурия, цианоз, пече-
ночно-почечная недостаточность, гемолитическая анемия.
Трехвалентный мышьяк тормозит окислительные процессы. Пяти-
валентный мышьяк усиливает брожение, повышает гликолиз крови и
мышечной ткани и ускоряет распад гексозодифосфата.
Канцерогенность неорганических соединений мышьяка доказана
для кожи и легких человека.
2. Пестициды
Пестициды – собирательный термин, охватывающий химические
соединения различных классов, применяемые в сельском хозяйстве,
здравоохранении, промышленности, нефтедобыче и др. Пестициды на-
чали использовать еще в войсках Александра Македонского для борьбы
с паразитами человека (порошок долматской ромашки). В здравоохра-
нении пестициды применяют для борьбы с членистоногими – перенос-
чиками таких опасных заболеваний, как малярия, чума, туляремия, эн-
цефалит, сонная и слоновая болезнь, многие кишечные заболевания. В
здравоохранении и ветеринарии, кроме того, пестициды используют в
качестве дезинфицирующих средств, в промышленности – для предо-
хранения неметаллических материалов (полимеров, древесины, тек-
стильных изделий), борьбы с обрастанием морских судов, особенно в
южных морях, для борьбы с сероводородобразующими бактериями, для
предохранения труб от коррозии.
В наибольших масштабах пестициды используют в сельском хо-
зяйстве для борьбы с членистоногими (инсектициды и акарициды), не-
матодами (нематоциды), грибными (фунгициды) и бактериальными
(бактерициды) заболеваниями растений и животных, а также для борь-
бы с сорняками (гербициды). К пестицидам относят также регуляторы
роста растений (ретарданты), используемые для борьбы с полеганием
различных культур, для дефолиации (удаления листьев) и десикации
(подсушивания растений на корню), чтобы облегчить уборку урожая, а
также для предохранения от заморозков и засухи.
Базельскому химику Паулю Герману Мюллеру – руководителю ла-
боратории фирмы «Гейги» (Geygy), за обнаружение у ДДТ поразитель-
67
ных инсектицидных свойств была присуждена Нобелевская премия в
области физиологии и медицины. Основанием для этого послужил тот
факт, что с помощью ДДТ впервые удалось провести успешную борьбу
с переносчиками малярии и сыпного тифа и таким образом искоренить
эти заболевания. Секрет такой чудесной эффективности заключался в
широком спектре действия препарата в сочетании с исключительной
персистентностью и, по-видимому, лишь незначительной токсичностью,
как полагали, для теплокровных.
Именно широкий спектр воздействия и устойчивость ДДТ оказа-
лись впоследствии коварными сторонами этого вещества. Из-за широ-
кого спектра действия вместе с вредными насекомыми уничтожались и
полезные. А устойчивость приводила к тому, что ДДТ накапливался в
пищевых цепях и оказывал губительное действие на их концевые зве-
нья: например, соколы-сапсаны стали исчезать потому, что вследствие
отравления ДДТ они откладывали яйца со слишком тонкой скорлупой,
которые во время насиживания разбивались.
В результате накопления множества подобных сведений за ДДТ ут-
вердилась слава чудовищно опасного препарата. Когда в США концен-
трация ДДТ в молоке кормящих матерей в результате передачи этого
вещества через пищевые цепи достигла уровня в 4 раза выше предельно
допустимого, применение ДДТ было запрещено.
По химическому составу выделяются 3 основные группы пестицидов:
Неорганические соединения (соединения ртути, фтора, бария, серы,
меди, а также хлораты и бораты).
Пестициды растительного, бактериального и грибного происхож-
дения (пиретрины, бактериальные и грибные препараты, антибиотики и
фитонциды).
Органические соединения, к которым относятся пестициды высо-
кой физиологической активности: хлорорганические соединения (гекса-
хлорциклогексан, гептахлор и др.); фосфорорганические соединения
(хлорофос, метилнитрофос, карбофос и др.); производные карбамино-
вой, тио- и дитиокарбаминовой кислот (пиримор, карбин, тиллом); нит-
ропроизводные фенолов (нитрафен, каратан); фталимиды (каптан, фта-
лан); минеральные масла; органические соединения ртути (гранозан,
меркуран и др.); хиноны (дихлон); производные мочевины и др.
В зависимости от способности сопротивляться процессам разложе-
ния пестициды подразделяются на слабостойкие (сохраняются в окру-
жающей среде 1–12 недель), среднестойкие (сохраняются 1–18 месяцев)
и очень стойкие (сохраняются два года и более). Очевидно, что слабо-
стойкие пестициды в окружающей среде практически не накапливают-
ся. В идеальном виде пестицид, оказав требуемое воздействие на вреди-
теля, должен был бы сразу разрушиться, образовав безвредные продук-
ты разложения.
68
Особую опасность представляют стойкие и кумулятивные пести-
циды: триазин, симтриазин, хлордан, гептахлор – они обнаруживаются в
почве спустя десять и более лет после применения. Поступая в почву,
пестициды мигрируют вниз по профилю с нисходящими токами дожде-
вых и оросительных вод, причем скорость и глубина миграции зависят
от дозы токсиканта, его летучести и адсорбируемости, а также от водно-
го и теплового режимов почвы. Остаточные количества пестицидов об-
наруживают на глубине 200 см и более.
Попадая в почвенно-грунтовые воды в малых концентрациях, пес-
тициды изменяют к худшему органолептические свойства воды (вкус,
запах). Присутствие 5–10 мкг/л дихлорфенола придает воде специфиче-
ский запах и делает ее непригодной для питья. В годы массового при-
менения ДДТ на хлопковых полях этот пестицид обнаруживали в арте-
зианских скважинах на глубине 80 м, а его концентрация в арыках пре-
вышала допустимую в 3–4 раза, а иногда и в десятки раз.
Современные пестициды за редким исключением обладают низкой
токсичностью, приближающейся к токсичности поваренной соли, и во
много раз менее ядовиты, чем кофеин. Следует отметить, что современ-
ные пестициды в течение одного вегетационного периода полностью
разрушаются в окружающей среде. Мировой океан можно считать ак-
кумулятором особо стойких пестицидов. Так, для наиболее хорошо изу-
ченного из них – ДДТ (4,4´-дихлордифенилтрихлорметилметан) – уста-
новлено, что в гидросферу поступило более 25% общего количества
использованного препарата. Следовательно, использование долгоживу-
щих пестицидов должно быть ограничено или запрещено. Например,
применение ДДТ запрещено во всем мире, в бывшем СССР – с 1970-х
годов. Последовательность введения запрета на ДДТ в различных стра-
нах была следующая: Новая Зеландия, СССР, Венгрия, Швеция, Дания,
Финляндия, далее – прочие страны.
Для уменьшения возможной опасности разработаны следующие
требования к современным пестицидам:
1) низкая острая токсичность для человека, сельскохозяйственных
животных и других объектов окружающей среды;
2) отсутствие отрицательных эффектов при длительном воздейст-
вии малых доз, в том числе мутагенного, канцерогенного и тератогенно-
го действия (тератогенный – повреждающий зародыш);
3) низкая персистентность.
Кроме того, рекомендуемые препараты должны обладать следую-
щими свойствами:
1) высокая эффективность в борьбе с вредными организмами;
2) экономическая целесообразность использования;
3) доступность сырья и производства.
69
Широкое применение пестицидов связано с их высокой экономиче-
ской эффективностью.
Несмотря на то, что в перспективе на будущее разработка «корот-
коживущих» пестицидов отодвинет эту группу загрязнителей на более
низкий уровень в ранжированном по степени опасности ряду загрязни-
телей, токсичность этих соединений в отношении биологических систем
различного уровня организации неоспорима.
Так, на сайте орнитологического международного журнала
Ornithomedia в 1995 г. опубликована тревожная статья израильской исследо-
вательницы Орны Эшед о причинах смертности грифов на севере Израиля.
По мнению ученых, причиной высокой смертности птиц стала ин-
токсикация карбаматным пестицидом альдикарб. Это удобрение ис-
пользуют израильские фермеры.
Альдикарб легко растворим в воде. Эксперты Всемирной организа-
ции здравоохранения считают его применение крайне опасным, по-
скольку альдикарб высоко токсичен и может угрожать здоровью не
только животных, но и человека.
Большинство пестицидов относится к высокоактивным органическим
соединениям. Эти пестициды по форме концентратов эмульсий являются
липофильными соединениями, поэтому хорошо растворяются в липидах
клеточных мембран и легко диффундируют в клетке. Проникнув в живую
клетку, пестициды изменяют физико-химические свойства цитоплазмы,
разрушают мембраны органелл, изменяют реакцию среды, нарушают усло-
вия нормального функционирования клеточных белков.
Накопление пестицидов в трофической цепи чрезвычайно опасно: так,
в морских экосистемах планктон и мальки, селективно поглощающие ток-
сиканты, сами служат пищей более крупным организмам, обитающим в
океане. Если процесс концентрирования хлорпроизводных углеводородов
повторяется на нескольких уровнях трофических цепей, то в конце цепей
содержание токсикантов может оказаться очень высоким.
Накоплен огромный массив информации о действии ДДТ на живые
организмы, о процессах аккумуляции и передачи этого токсиканта через
пищевые цепи. Так, в отношении последовательного концентрирования
ДДТ известно: если ДДТ распыляют с самолета над каким-нибудь стоя-
чим водоемом, то уже через несколько дней его нельзя обнаружить в
воде, так как к этому времени он успевает полностью перейти из воды в
микроорганизмы (бактерии, водоросли) или же в донный ил водоема.
Таким образом, ДДТ переходит в начальные звенья пищевых цепей, и в
результате запускается процесс его накопления, которым определяется
пагубная роль ДДТ в пищевой цепи.
Один из наиболее очевидных примеров простой пищевой цепи, в
которой циркулирует ДДТ, – это случай с перелетными дроздами, опи-
санный Рашель Карсон. Гриб
Ceratocystis ulmi
вызывает опустошитель-
70
ную болезнь вязов – так называемую голландскую болезнь. Ее передает
вязовый заболотник (
Scolytes multistriatus
), с которым боролись, обраба-
тывая ДДТ отдельные деревья или целые парковые насаждения. Остат-
ки осевшего на деревьях ДДТ попадают затем с дождевой водой, а осе-
нью и вместе с опадающими листьями в почву или в листовую подстил-
ку. Там ДДТ поглощают дождевые черви, поедающие остатки листьев,
и он откладывается и даже концентрируется в их телах. Если теперь
перелетные дрозды (
Turdus migratorius
) будут поедать преимуществен-
но дождевых червей, то они будут хронически отравляться ДДТ. Непо-
средственно погибает только часть дроздов, но у всех без исключения
нарушается способность к размножению. Они становятся стерильными
или откладывают бесплодные яйца; либо умирают их птенцы, особенно
в тех случаях, когда их кормят дождевыми червями, содержащими ДДТ.
Именно поэтому побочным результатом борьбы с голландской болез-
нью вязов, проводившейся с помощью ДДТ, явилось почти полное ис-
чезновение перелетных дроздов на значительных территориях США.
Существенное влияние пестициды оказывают на почвенную мик-
робиоту. Реакция почвенной микробиоты на пестициды варьирует от
высокой устойчивости до сильной чувствительности. Под влиянием
пестицидов наиболее заметно снижается численность микроорганизмов-
нитрификаторов, почвенных грибов; бактерии и актиномицеты испыты-
вают меньший стресс.
Влияние пестицидов на микробиоту существенно зависит от вида
применяемого пестицида. Из систематических групп микроорганизмов
наиболее сильно угнетаются грибы:
Penicillium, Fusarium, Humicola,
Mucor, Trichoderma.
Из бактерий наиболее устойчивы псевдомонады,
коринебактерии и флавобактерии. Предполагают, что негативному воз-
действию пестицидов более подвержены эволюционно более древние
организмы – автотрофные и диазотрофные бактерии, генетическая ос-
нова которых формировалась в примитивной биосфере Земли в отсутст-
вие физиологически активных соединений.
Воздействие пестицидов на почвенную микробиоту не всегда нега-
тивно. Поступление в почву органических остатков в результате массо-
вой гибели сорняков после применения гербицида может увеличивать
численность некоторых групп микрорганизмов. Так, например, обра-
ботка почвы каптаном и паратионметилом повышает численность бак-
терий, актиномицетов и сапрофитных грибов.
Экологические последствия применения пестицидов оцениваются не-
однозначно. С одной стороны, при правильном применении пестицидов не
только не обнаруживается их повреждающего действия на экосистемы, эта
группа соединений даже оказывает положительный эффект. С другой сто-
роны, объемы вносимых в настоящее время пестицидов настолько велики,
что вызывают значительные экологические сдвиги. Выявлены такие нега-