ОСОБО ОПАСНЫЕ ЭКОТОКСИКАНТЫ

Враг — это всякий, кто стремится убить тебя, неважно, на чьей он стороне.

Джозеф Хеллер

Стойкие органические загрязнители

В Протоколе ООН (1998) дано определение стойких органических загрязнителей (СОЗ): «СОЗ представляют собой органические вещества, которые обладают токсическими свойствами, являются стойкими, биологически аккумулируются, предрасположены к трансграничному переносу на большие расстояния и осаждению, могут вызывать значительные негативные последствия для здоровья человека и (или) окружающей среды вблизи и вдали от их источников».

В некоторых европейских странах, Северной Америке (Канада и США) и Японии за последние 30 лет значительные усилия прилагались для того, чтобы предотвратить дальнейшее загрязнение окружающей среды стойкими токсичными веществами, включая органические, а в самое последнее время и металлоорганические загрязнители (органические производные ртути, олова и свинца). Входящие в ООН страны — инициаторы запрета СОЗ выбрали 12 химических соединений (так называемая грязная дюжина), производство и использование которых необходимо запретить, а имеющиеся запасы уничтожить.

Приведенные в табл. 3.1—3.3 приоритетные органические, металлоорганические и неорганические токсиканты ввиду их специфических свойств были названы «химическими бумерангами», которые химики «запускают в жизнь» для позитивного решения конкретных проблем. После решения проблемы они возвращаются в организм человека, био- аккумулируются в нем и вызывают серьезные химические стрессы.

В качестве примеров можно назвать хлорорганические пестициды. При внесении в почву (первая половина бумеранга) они повышают урожай, а затем вместе с выращенной на этой почве продукцией возвращаются (вторая половина петли бумеранга) в организм человека. При добавлении СОЗ в краски, которыми покрывают корпуса телевизоров, компьютеров и других электронных приборов, в первой половине петли они предотвращают самовозгорание, но, улетучиваясь при нагревании этих приборов в воздух помещений, на второй половине петли бумеранга они попадают в организмы пользователей этих приборов и негативно влияют на их здоровье (Петросян, 2005).

Таблица 3.1

Приоритетные органические токсиканты в водных экосистемах (по: Петросян, 2005)

Органические

токсиканты

Основные источники

Химические стрессы

Альдрин, атразин, гептахлор, ДДТ, дильдрин, линдан, мирекс, токса- фен, хлордан, хлордекон, эндосульфан, эндрин

Хлорорганические и другие пестицидные препараты

Биоаккумуляция в жировых тканях организма и трофических цепях, поражения центральной нервной и эндокринной систем, канцерогенез

Гексабромбифенил (ГББ)

Антивоспламенитель для термопластиков

Болезни кожи, выпадение волос, канцерогенез, эндокринные нарушения

Гексахлорбензол (ГХБ)

Дымовые завесы, фейерверки

Болезни печени, канцерогенез

Нонил- и октилфенолы

Синтез детергентов, пластификаторов и стабилизаторов резины

Разрушение эндокринной системы у животных и человека

Пентахлорфенолы (ПХБ)

Добавки в краски, текстиль, пестициды для защиты древесины

Токсичность по отношению к водной биоте и человеку

Полибромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ)

Антивоспламенители для полиуретановых пен в коврах, матрацах и мебели

Канцерогенез, эндокринные нарушения и препятствие развитию мозга

Полихлорированные бифенилы (ПХБ)

Трансформаторные и смазочные масла, пластификаторы

Поражение эндокринных систем и проявление канцерогенеза

Полихлорированные диобензодиоксины (ПХДД) и дибензофу- раны (ПХДФ)

Микропримеси в ПХБ, хлорфенолах, пестицидах, продуктах сгорания ПВХ и отбеленной целлюлозе

Супертоксичность, проявление тератогенеза и канцерогенеза, поражение кожи, эндокринной, иммунной и репродуктивной систем

Полиядерные ароматические углеводороды (ПАУ)

Неполное сгорание древесины, угля и нефтепродуктов

Связывание метаболитами клеточной ДНК, возникновение раковых опухолей

Фталаты

Пластификаторы, репелленты, растворители

Разрушение эндокринной системы человека, поражение печени и легких животных

Таблица 3.2

Приоритетные металлоорганические экотоксиканты, их источники и обусловленные ими

стрессы (по:Петросян, 2005)

Металлоорганические экотоксиканты

Типы химических стрессов

типы

источники

Метильные производные ртути

Метилирование катионов ртути (образуются в окружающей среде)

Разрушение центральной нервной системы, мозга и печени

Производные трибутил-и три- фенилолова

Краски для судов и подводных конструкций, катализаторы, стабилизаторы ПВХ

Половые превращения моллюсков и рыб (импосекс). Разрушение мозга человека и животных триметильными и триэтиль- ными производными олова

Алкильные

производные

свинца

Антивзрывные добавки к топливу автомобилей

Онкологические заболевания дыхательного и пищеварительного трактов

Повышенную опасность представляют полихлорированные дибензо- п-диоксины и дибензофураны, а также полихлорированные дифенилы (бифенилы) (табл. 3.3).

Таблица 3.3

Параметры опасности полихлорированных дибензодиоксинов, дибензофуранов и дифенилов

(по:Худолей,2000)

Параметры опасности

Особенности действия

Высокая токсичность

Суперэкотоксиканты, являющиеся клеточными ядами, поражающими все живое

Повсеместность распространения в окружающей среде

Присутствуют во всех составляющих биосферы — в воде, воздухе, почве, пищевых продуктах

Устойчивость к разложению

Чрезвычайно стабильны и существуют (персисти- руют) в среде десятки и сотни лет

Миграция

Способны с водными и воздушными массами, а также с биотой перемещаться на большие расстояния (трансграничный перенос)

Биоаккумуляция

Включаясь в пищевые цепи, попадают в организм человека, где накапливаются и вызывают различные тяжелые заболевания

Спектр негативных эффектов воздействия СОЗ на здоровье человека весьма разнообразен: злокачественные новообразования, репродуктивная токсичность (как для мужчин, так и для женщин), уродства плода и новорожденных, кожные поражения, нарушения гормональной и иммунной систем, повреждения центральной и периферической нервной системы и другие изменения. Уже из этого перечисления видно, что СОЗ являются потенциально опасными агентами.

При рассмотрении основных типов органических и металлоорганических экотоксикантов необходимо иметь в виду, что негативные эффекты этих токсичных веществ определяются в значительной мере их химической природой. Важнейший параметр, определяющий опасность СОЗ, — время их распада в почвах, который может происходить в течение 10—20 лет (табл. 3.4).

Таблица 3.4

Период полураспада хлорорганических инсектицидов в почве (по: Лозановская и др., 1998)

Инсектицид

Период

полураспада, годы

Инсектицид

Период

полураспада, годы

Гептахлор

7—12

Дильдрин

1—7

Изодрин, эндрин

4—8

Хлоран

2—4

Токсафен

10

ГХЦГ

2

Альдрин

1—4

Из-за высокой устойчивости этих соединений во внешней среде процессы самоочищения почвы идут крайне медленно. Известно, что ПХБ в почве частично подвергаются микробиологической деструкции. Однако этот процесс неуправляем, и образующиеся промежуточные соединения (метаболиты) могут оказаться более токсичными, чем исходные вещества.

Кроме того, часть ПХБ в почвах связывается с гуминовыми кислотами, образуя слабо подвижные нерастворимые комплексы. Это приводит к значительному уменьшению содержания доступных растениям форм ПХБ, в то же время происходит консервирование ПХБ в почвах на длительное время с неизвестными последствиями.

Оценочные средства

Вопросы для подготовки студентов к семинарскому занятию

  • 1. Что такое стойкие органические загрязнители?
  • 2. Раскройте понятие «химические бумеранги»? Приведите примеры.
  • 3. Каковы последствия использования стойких органических соединений в быту?
  • 4. Охарактеризуйте стойкие органические токсиканты водных экосистем.
  • 5. Что представляют собой металлоорганические токсиканты? Каковы источники их поступления в окружающую среду?
  • 6. Назовите параметры опасности полихлорированных дибензодиоксинов, дибензофуранов и дифенилов.

Типовые задания для текущего контроля успеваемости

СК-1:

1. Дайте характеристику стойким органическим загрязнителям, перечислите их типы, источники, химические стрессы, параметры опасности, особенности действия.

  • 2. Приведите примеры «химических бумерангов» и объясните, почему некоторые токсиканты к ним относятся.
  • 3. Молодые люди все свободное время проводили в ночном танцевальном клубе, где использовались дымовые завесы. Через некоторое время один из них почувствовал боли в правом подреберье и был госпитализирован. Как вы думаете, может ли быть связано плохое самочувствие у этого молодого человека с посещением ночного клуба? Ответ обоснуйте.
  • 4. До 90-х гг. прошлого века сельскохозяйственные поля обрабатывали ядовитыми химическими веществами — инсектицидами, которые использовали для борьбы с насекомыми-вредителями. Инсектициды систематически попадали в почву. После 90-х гг. данные угодья были заброшены и выведены из сельскохозяйственного оборота. В настоящее время они переданы в частные владения фермерам. Представляют ли опасность данные угодья при введении их в сельскохозяйственный оборот на современном этапе? Ответ обоснуйте.

СК-5:

  • 5. Предложите методы обнаружения и очистки почвы от стойких органических веществ.
  • 6. Предложите методы очистки водных экосистем от органических токсикантов в водных экосистемах.

СК-8:

  • 7. В результате аварии на танкере произошел разлив триэтильного производного олова. Какова судьба гидробионтов этого моря?
  • 8. При изготовлении ковровых покрытий использовали антивоспламенители для полиуретановых пен. Каковы последствия использования таких покрытий в быту?
  • 9. Спрогнозируйте изменения в состоянии здоровья населения крупного города, в котором каждый второй житель имеет автотранспортное средство передвижения.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >