Полная версия научной работы 144 КБ

реклама
ВЛИЯНИЕ ЭКОТОКСИКАНТОВ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Табакаев А.В.
Дальневосточный федеральный университет, 5 курс, группа С 20501
Владивосток, Российская Федерация
Научный руководитель Табакаева О.В., профессор
Кафедра биотехнологии продуктов из животного сырья и функционального
питания
Дальневосточный федеральный университет
Владивосток, Российская Федерация
INFLUENCE EKOTOKSIKANTOV ON HEALTH OF THE PERSON
Tabakayev A.V.
Far East federal university, 5th course, C 20501 group
Vladivostok, Russian Federation
Tabakayevа O. V. research supervisor, professor
Chair of biotechnology of products from animal raw materials and a functional
food
Far East federal university
Vladivostok, Russian Federation
В начале 60-х годов нашего столетия человечество впервые стало
осознавать серьезность встающих перед ним экологических проблем и
хрупкость самого существования жизни на планете Земля. Реальностью
стали глобальное потепление климата, возникновение озоновых дыр над
полюсами, убиквитарное (повсеместное) распространение токсикантов и
загрязнение воды, воздуха, почв, продуктов питания вредными химическими
веществами, вымирание многих видов растений и животных, снижение
биоразнообразия в результате деятельности растущего народонаселения
планеты. Загрязнение природной среды газообразными, жидкими и твердыми
веществами и отходами производства, вызывающее деградацию среды
обитания и наносящее ущерб здоровью населения, остается наиболее острой
экологической
проблемой,
имеющей
приоритетное
социальное
и
экономическое значение.
Все виды загрязнений, то есть привнесение в среду или возникновение
в ней новых, не характерных для среды агентов, можно разделить по их
источнику или происхождению на четыре крупные многокомпонентные
группы: физические, химические, биологические, информационные.
В экологическом аспекте любые химические загрязнения являются
чужеродным комплексом в экосистеме, и их принято подразделять на четыре
класса опасности: I - чрезвычайно опасные (суперэкотоксканты), II – высоко
опасные (экотоксиканты), III - умеренно опасные (экотоксиканты) и IV –
малоопасные (ксенобиотики).
Химические загрязнители подразделяют на разрушаемые (вещества,
которые
подвергаются
утилизации
или
естественной
переходят
в
трансформации,
нетоксичные
разрушению
соединения)
и
и
стойкие
(искусственные классы синтезируемых химических соединений для которых
отсутствуют естественные пути утилизации).
Экотоксиканты– это экологически опасные факторы химической
природы, которые способны долгое время сохраняться, мигрировать и
накапливаться
концентрациях,
в
ее
биотических
превышающих
и
абиотических
естественный
компонентах.
природный
В
уровень,
экотоксиканты оказывают токсическое воздействие, как на окружающую
среду, так и на здоровье человека.
Сегодня при изучении экотоксикантов большое внимание уделяется
особенностям их кинетики, метаболизма, биотрансформации, кумуляции и
концентрации; движению по пищевым цепочкам; переносу и переходам из
одной среды в другую; возможностям превращений во вторичные
загрязнители; их влиянию на различные организмы, входящие в экосистемы.
К экотоксикантам, имеющим приоритетное значение по степени опасности
для окружающей среды и здоровья человека, из неорганических относятся
тяжелые металлы, а из органических
полихлорированные
и
полициклические
– нефть и нефтепродукты,
ароматические
углеводороды.
Особую опасность для человека представляют собой стойкие экотоксиканты
диоксины, которые приводят к развитию диоксиновой патологии.
Наиболее значимые источники экотоксикантов
- воздействие ракетно-космической техники (в районах падения
отделяющихся частей ракет-носителей скапливается большое количество
токсичного гептила, который загрязняет почву, поверхностные и грунтовые
воды);
- воздействие воздушных судов гражданской авиации (негативные
эффекты на уровне озонового слоя, загрязнение атмосферы веществами,
образующимися в процессе сгорания топлива);
- воздействие транспорта (загрязнение токсичными веществами
отработавших газов транспортных двигателей, выбросы в атмосферу
"нетрадиционных"
веществ:
канцерогенных
(бензол,
формальдегид,
бензапирен, ацетальдегид и др.) и вызывающих различные заболевания
(толуол, ксилолы, 1,3-бутадиен, тяжелые металлы и др.), слив сточных вод от
стационарных источников, образование твердых отходов);
- десятки миллиардов тонн твердых отходов производства и
потребления, среди которых определенную долю составляют экологически
опасные токсичные промышленные отходы разных классов опасности:
I класс – отходы гальванических производств, ртуть, хлорорганика,
хром шестивалентный и др.
II класс – кубовые остатки, нефтепродукты, мышьяк, серная кислота и
др.
III класс – нефтешламы, медь, свинец, цинк и др.
-
объекты
сельскохозяйственного
производства
(базы
средств
химизации, взлетно-посадочные полосы, склады минеральных удобрений,
навозохранилища, животноводческие комплексы и т. д., где наблюдается
повышенное содержание нитратов и других экотоксикантов, в том числе
запрещенные и пришедшие в негодность пестициды);
- горная, угледобывающая и лесоперерабатывающая промышленность
(твердые отходы, рудные терриконы, химические средства обработки
древесины);
- нефтедобывающая промышленность (нефтешламы);
- захламление территорий в окрестностях городов и населенных
пунктов,
придорожных
участков,
стоянок
автотранспорта
производственными отходами, строительным и бытовым мусором;
-
тепловые
электростанции,
работающие
на
твердом
топливе
(токсичные золошлаки);
- городские свалки, полигоны для твердых бытовых отходов
(экотоксиканты, образующиеся гниения и сжигания);
- накопление отходов производства и потребления от предприятий
железнодорожного транспорта;
- осадки от водопроводных и канализационных станций очистки вод.
Влияние
хозяйственной
характеризуется
деятельности
производством
большого
на
окружающую
количества
среду
загрязняющих
веществ, отходов и другими факторами, которые приводят к изменению
естественных ландшафтов, загрязнению атмосферы и природных водных
объектов.
Непрерывное
увеличение
промышленного
производства
химических веществ и расширение их ассортимента, неизбежно влекут за
собой усиление вызываемой ими экологической нагрузки. Превышение
порогов надежности экологических систем под действием экстремальных
факторов
антропогенного
происхождения
может
являться
причиной
существенных изменений условий существования и функционирования
биогеоценозов.
Сегодня, когда скорость увеличения вредного воздействия средовых
факторов
и
интенсивность
их
влияния
уже
выходит
за
пределы
биологической приспособляемости экосистем к изменениям среды обитания
и создает прямую угрозу жизни и здоровью населения, всестороннее
изучение экотоксикантов и разработка мер борьбы с их распространением и
повреждающим действием являются актуальной проблемой всемирного
значения.
Тяжелые металлы – основные неорганические экотоксиканты
К группе тяжелых металлов относят, за исключением благородных и
редких, те из металлов, которые имеют плотность более 8 тыс.кг/м3. (ртуть,
свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, сурьму, висмут, олово, ванадий,
полуметалл мышьяк и др.). Многие из них широко распространены в
окружающей среде и способны вызывать заболевания у людей.
Основной поставщик тяжелых металлов – предприятия цветной
металлургии. Сильное загрязнение свинцом и другими тяжелыми металлами
наблюдается вокруг автострад. Часть техногенных выбросов тяжелых
металлов поступает в атмосферу в виде тонких аэрозолей и переносится на
значительные расстояния, приводя к глобальному загрязнению.
Механизмы токсического действия тяжелых металлов различны.
Многие металлы при определенных концентрациях ингибируют действие
ферментов (медь, ртуть). Некоторые металлы образуют хелатоподобные
комплексы с обычными метаболитами, нарушая обмен веществ (железо).
Другие
металлы
повреждают
клеточные
мембраны,
изменяя
их
проницаемость и другие свойства. Некоторые металлы конкурируют с
необходимыми организму элементами (Стронций-90 может замещать в
организме Ca, Цезий-137 – калий, кадмий может замещать цинк ).
Ртуть
Ртуть широко используется в электротехнической промышленности и
приборостроении, на хлорных производствах, как легирующая добавка,
теплоноситель, катализатор при синтезе пластмасс, в лабораторной и
медицинской практике, сельском хозяйстве. Основными источниками
загрязнения
окружающей
среды
этим
элементом
являются:
пирометаллургические процессы получения металла, сжигание органических
видов топлива, сточные воды, производство цветных металлов, красок,
фунгицидов и т.д. Наиболее опасным соединением ртути является
метилртуть.
Выбросы ртути в окружающую среду в результате деятельности
человека весьма значительны. Общая (природная и антропогенная) эмиссия
ртути в атмосферу составляет свыше 6000 тонн ежегодно, причем менее
половины — 2500 т составляют поступления от естественных источников.
Соединения
ртути
попадают
в
водную
среду,
где
активно
аккумулируются планктонными организмами, представляющими пищу для
ракообразных, а последние поедаются рыбами, которых поедают птицы, в
печени которых ртуть обнаруживается в больших количествах.
Ртуть
обладает
теплокровных:
широким
нарушение
спектром
биосинтеза
токсических
белков
и
эффектов
на
окислительного
фосфорилирования в митохондриях почек и печени; возникновение
биохимических сдвигов в организме; нейротоксическое, гонадотоксическое,
генотоксическое, эмбриотоксическое и тератогенное воздействие. Под
действием токсических концентраций органических соединений ртути
происходит нарастание интенсивности процессов свободнорадикального
окисления. Особо чувствительными к действию ртути являются эмбрионы.
Несмотря на достаточную изученность, экологическая опасность ртути и
последствий ее действия представляет собой сегодня серьезную проблему в
экотоксикологии.
Свинец
Еще одним значимым экотоксикантом является свинец, который
широко используется в производстве кабелей, как компонент различных
сплавов, для защитных экранов от гамма-излучения, при производстве
электрических
аккумуляторов,
красок
и
пигментов,
в
химическом
машиностроении, пиротехнике, полиграфии, сельском хозяйстве. Еще один
источник попадания свинца в организм человека — свинцовая посуда.
Выбросы свинца в окружающую среду в результате деятельности человека
весьма значительны. Основными источниками загрязнения биосферы этим
элементом являются: выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания,
высокотемпературные технологические процессы, добыча и переработка
металла. Перенос свинца в окружающей среде и его распространение в
объектах окружающей среды происходит главным образом через атмосферу.
Некоторые виды планктона обладают способностью концентрировать свинец
в 12000 раз. Интенсивно аккумулируют свинец хвойные деревья и мох.
Люди подвергаются воздействию свинца при потреблении загрязненных
пищи и воды, а также и при дыхании. Концентрация свинца в костях
современного человека в 700—1200 раз превышает его содержание в
скелетах людей живших 1600 лет назад.
Свинец
характеризуется
широким
спектром
вызываемых
им
токсических эффектов. Механизм его действия обусловлен ингибированием
ферментов детоксикации ксенобиотиков и угнетением образования цитохома
Р-450 и цитохромоксидазы.
Эксперименты на крысах и мышах дали убедительные доказательства
канцерогенности свинца и его неорганических соединений, токсичность
которых неоднородна и убывает в зависимости от вида соединения: нитрат >
хлорид > оксид > карбонат > ортофосфат. В картине хронического
свинцового отравления выделяют следующие клинические синдромы:
1. Изменения со стороны нервной системы (астенический синдром,
энцефалопатии,
двигательные
расстройства,
поражение
зрительных
анализаторов).
2. Изменения системы крови (ретикулоцитоз, анизоцитоз, микроцитоз,
свинцовая анемия).
3.
Эндокринные
и
обменные
нарушения
(ферментативные
расстройства, нарушения обмена порфиринов, менструальной и детородной
функций).
4. Изменения со стороны желудочно-кишечного тракта (от тошноты,
изжоги до свинцовых колик).
5. Изменения со стороны сердечно-сосудистой системы (аритмия,
синусовая брадикардия или тахикардия, вазоневроз).
6. Нарушения функции почек (поражения почечных канальцев,
интерстициальные нефропатии, ведущие к почечной недостаточности).
Особо следует отметить, что маленькие дети значительно легче, чем
взрослые аккумулируют свинец и потому относятся к группе высокого риска
в отношении свинцовых интоксикаций.
Кадмий
Согласно данным Института продуктов питания Австрии, самым
опасным экотоксикантом в группе тяжелых металлов является не ртуть и не
свинец, а Кадмий, который относится к рассеянным элементам и содержится
в виде примеси во многих минералах. Однако антропогенное загрязнение
кадмием окружающей среды в несколько раз превышает природную его
концентрацию.
Кадмий широко применяется в ядерной энергетике, в гальванотехнике,
в производстве аккумуляторов (никель-кадмиевые батареи), используется как
стабилизатор
поливинилхлорида,
электродный
материал,
пигмент
компонент
в
стекле
различных
и
сплавов.
пластмассах,
Основными
источниками загрязнения окружающей среды этим элементом являются:
производство цветных металлов, сжигание твердых отходов, угля, сточные
воды
горнометаллургических
комбинатов,
производство
минеральных
удобрений, красителей и т.д.
В организме кадмий может легко взаимодействовать с другими
металлами, особенно с кальцием и цинком, что влияет на выраженность его
воздействий. Кадмий способен замещать кальций в кальмодулине, нарушая
тем самым физиологические процессы регуляции поглощения кальция. Он
способен
ингибировать
ионный
транспорт
и
индуцировать
синтез
металлотионеина. Эпидемиологические данные указывают на чрезвычайную
опасность кадмия для человека, который чрезвычайно медленно выводится
из человеческого организма. Хроническое отравление кадмием имеет
следующие
признаки:
поражение
почек,
нервной
системы,
легких,
нарушение функций половых органов, боли в костях скелета. Этот комплекс
нарушений называют болезнью "итай-итай" (сильные боли, деформация
скелета, переломы костей, повреждения почек). Имеются достоверные
доказательства канцерогенной опасности кадмия.
Хром
Один из наименее токсичных тяжелых металлов – хром. В
растительных и животных организмах хром всегда присутствует в составе
ДНК. Некоторые виды млекопитающих способны переносить увеличение
содержание этого элемента в организме в сотни раз без видимых негативных
последствий. Большинство микроорганизмов, многие виды лекарственных
растений способны аккумулировать хром. В трехвалентном состоянии хром
распространен повсеместно. Экотоксический эффект имеет шестивалентный
хром, которые крайне редко встречается в природных условиях и, как
правило, появляется в результате антропогенной активности (использование
хрома, сжигание угля, добыча руды и производство металла).
Токсичность шестивалентного хрома проявляется в подавлении роста,
в торможении метаболических процессов, в виде генотоксического,
эмбриотоксического и тератогенного эффектов. При воздействии на людей
выделяют легочную и желудочную формы интоксикации. Отмечаются
различные
дерматиты,
дыхательных
путей.
аллергические
реакции,
Многочисленными
раздражение
верхних
эпидемиологическими
исследованиями установлено, что хроматы могут вызывать бронхогенный
рак, поэтому хром и его соединения относят к группе высокого
канцерогенного риска для человека.
Мышьяк
Мышьяк
является
одним
из
самых
опасных
химических
экотоксикантов, поскольку имеет широкое распространение в объектах
окружающей среды и вызывает тяжелые последствия в живых системах.
В природе мышьяк обычно существует в виде арсенидов меди, никеля и
железа, а также оксидов и сульфидов. В водной среде присутствует обычно в
форме арсенитов и арсенатов. Разнообразные соединения мышьяка находят
широкое применение в сельском и лесном хозяйстве как пестициды и
гербициды,
применяются
в
медицине
и
ветеринарии,
стекольной,
керамической, текстильной и кожевенной промышленности, электронике,
электротехнике, оптике, при производстве красителей, зеркал и в других
областях. Ежегодно в мире промышленно производится более 60 000 тонн
соединений As.
Антропогенные источники поступления мышьяка в окружающую
среду – добыча и переработка мышьяксодержащих руд, пиррометаллургия,
сжигание природных видов топлива – каменного угля, сланцев, нефти, торфа,
а также производство и использование суперфосфатов, содержащих мышьяк
ядохимикатов, препаратов и антисептиков.
Метаболизм
мышьяка
чрезвычайно
сложен.
Абсорбция,
трансплацентарный транспорт, распределение в организме, элиминация и
биотрансформация мышьяка во многом видоспецифичны, зависят от путей
поступления и химической структуры As-соединений. Необходимо отметить,
что во многих живых организмах происходит конверсия пятивалентного As в
более токсичный трехвалентный, а выделение идет обычно в виде
метилированных производных.
Токсические эффекты соединений мышьяка хорошо и давно известны.
Основные поражения, вызываемые мышьяком у людей, можно свести к
следующим:
1) нарушения тканевого дыхания;
2) накопление в организме кислых продуктов обмена, т.е общий
ацидоз;
3) нарушение гемодинамики, расстройство сердечной деятельности;
4) гемолиз и анемия;
5) дегенеративные и некротические процессы в тканях на месте
контакта;
6) эмбрио- и гонадотоксические и тератогенные эффекты;
7) канцерогенное действие, которое проявляется спустя значительное
время после контакта с мышьяком, причем кроме производственных
условий, главные пути поступления этого элемента в организм человека –
мышьяксодержащие лекарства, пестициды и питьевая вода.
8) соединения мышьяка обладают и мутагенным (кластогенным)
эффектом – они, не вызывая генных мутаций, индуцируют как in vitro, так и
in vivo хромосомные аномалии у различных объектов, в том числе и у людей.
Все компоненты биосферы тесно связаны и взаимообусловлены, и
бесконтрольное загрязнение почв и других сопредельных сред чужеродными
для живых организмов компонентами может угрожать существованию жизни
на
Земле,
так
как
тяжелые
металлы
и
радиоактивные
элементы
накапливаются в костях, тканях, крови человека, отравляя организм и
вызывая мутационные изменения с непредвиденными последствиями.
Основные органические экотоксиканты
Нитриты, нитраты и нитрозосоединения
Нитраты представляют собой соли азотной кислоты (HNО3, нитриты
же являются солями азотистой кислоты (HNО2). Нитриты легко окисляются
в соответствующие нитраты. Концентрация первых в среде обычно очень
низка (в воде, например 1-10 мг/л), в то время как концентрация нитратов
высока (50-100 мг/л). Среди нитратов наиболее известны нитраты аммония,
натрия, калия, кальция, обычно называемые селитрами. Все селитры широко
и давно используются в качестве удобрений.
Токсические
воздействия
нитратов/нитритов
достаточно
полно
изучены на различных видах животных, включая гидробионтов, и на
человеке. Смертельная доза нитратов для людей составляет 8-15 г, а
нитритов существенно ниже – 0,18г для детей и стариков, и 2,5г для
взрослых.
Особо следует сказать о нитрозаминах – веществах весьма простой
химической структуры, знакомых каждому химику. Низшие нитрозамины –
диэтил-
и
диметилнитрозамины
(НДЭА
и
НДМА)
впервые
были
синтезированы во второй половине XIX в. Нитрозосоединения широко
применяются в промышленности в качестве компонента ракетного топлива,
антиоксидантов, являются промежуточными продуктами синтеза красителей,
лекарственных препаратов и т.д. Нитрозосоединения входят также в состав
противокоррозийных
препаратов,
применяются
как
пестициды
и
противоопухолевые агенты.
Исключительно
важной
особенностью
нитрозаминов
является
возможность их образования из химических предшественников в объектах
окружающей среды, в продуктах питания и даже в организме. Эти агенты
обладают широким спектром биологических эффектов, однако главным и,
очевидно, наиболее опасным их свойством, является способность вызывать
опухоли. Установлено, что из 332 разных нитрозосоединений, изученных к
концу прошедшего ХХ века, 290 (87%) оказались способными вызывать
опухоли
в
эксперименте
нитрозосоединения
подчеркивали,
что
к
на
группе
наиболее
животных.
2А,
В
целом,
даже
эксперты
МАИР
неоднократно
распространенные
НДМА
и
относя
НДЭА
целесообразно рассматривать как практически канцерогенные для человека,
т.е. как факторы группы 1.
Нитрозосоединения оказывают также и трансплацентарное действие и
при попадании в организм беременных самок вызывает токсический эффект
на эмбрионов, что приводит к развитию уродств и/или опухолей у потомства.
установлено, что эмбрион наиболее чувствителен к летальному воздействию
нитрозосоединений в первые дни беременности, к канцерогенному – на
стадии гистогенеза, и тератогенному – на стадии органогенеза. При
экстраполяции этих наблюдений на человека, исследователи пришли к
заключению, что наибольший риск эмбриотоксического действия падает на
1-ю и 3-6-ю недели беременности, тератогенного –
на 2-8-ю, а
канцерогенный – на период позже шести недель беременности.
Полициклические ароматические углеводороды
Известно огромное количество полициклических ароматических
углеводородов
(ПАУ).
Соединения
этой
группы
распространены
убиквитарно и встречаются практически во всех сферах окружающей
человека среды. Индикаторное значение для всех ПАУ имеет бензо(а)-пирен
(БП). Это положение впервые было сформулировано еще в 1966 г. Л.М.
Шабадом и его школой (А.П. Ильницкий, Г.А. Белицкий, А.Я. Хесина, А.Б.
Линник и др.).
Установлено, что БП и другие ПАУ возникают как продукт
абиогенного происхождения в результате вулканической деятельности.
Экспериментально доказана и возможность синтеза ПАУ различными
микроорганизмами и растениями, этим путем в биосферу поступает
ежегодно до 1000 тонн БП. В формировании природного фона БП
принимают участие и другие источники, например, лесные пожары.
Основные антропогенные источники ПАУ:
1) стационарные, т.е. промышленные выбросы от коксохимических,
металлургических, нефтеперерабатывающих и иных производств, а также
отопительных систем и предприятий теплоэнергетики;
2) передвижные, т.е. наземный, в основном, автомобильный транспорт,
авиация, водный транспорт. Установлено, что только за 1 минуту работы
газотурбинный двигатель современного самолета выбрасывает в атмосферу
2-4 мг БП. В атмосферу от этого источника поступает ежегодно более 5000
тонн БП. БП и другие ПАУ образуются главным образом в процессе горения
самых
различных
горючих
материалов
(уголь,
древесина,
сланцы,
нефтепродукты) при температурах около 80°С и свыше 500°С. ПАУ
попадают в атмосферу со смолистыми веществами (дымовые газы, копоть,
сажа и т.д.), поступают в водоемы со стоками различных видов,
атмосферными осадками, выбросами водного транспорта и т.д.
Поскольку в нефти содержание БП колеблется в очень широких
пределах (по отечественным данным – от 250 до 8050 мкг/кг), то весьма
актуальна проблема загрязнения среды сырой нефтью в результате ее добычи
и
транспортировки. Особенно
нефтепродуктами
в
сильно
регионах,
земли
загрязнены нефтью и
насыщенных
нефтепромыслами
и
нефтеперерабатывающими предприятиями, а также в местах аварий на
трубопроводах.
Диоксины
Диоксины и диоксиноподобные соединения представляют собой
наиболее опасную химическую угрозу для здоровья и биологической
целостности человечества и окружающей среды. К диоксинам относят
большую группу высокотоксичных веществ – полихлорированных или
полибромированных дибензодиоксинов и дибензофуранов. Под общим
условным
названием
"диоксины"
рассматривается
большая
группа
полигалогенированных ароматических соединений, имеющих сходные
физико-химические свойства и механизмы биологического действия. Эта
группа объединяет 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п-диоксин (ТХДД, диоксин),
обладающий наибольшей биологической активностью, и целый ряд
родственных
диоксину,
так
называемых
«диоксиноподобных»
или
«диоксинсодержащих» соединений с относительно меньшей биологической
активностью.
К
последним
относятся
определенные
изомеры
полихлорированных дибензо-п-диоксинов (ПХДД), дибензофуранов (ПХДФ)
и бифенилов (ПХБ).
Диоксины, являясь химически и физико-химически практически
абсолютно инертными веществами, характеризуются чрезвычайно высокой
токсичностью, опасностью и политропной или пантропной биологической
активностью. Диоксины – чрезвычайно стабильны в сильнокислых и
щелочных растворах, устойчивы к действию окислителей. Растворяются
диоксины хорошо лишь в органических растворителях. Растворимость в воде
~ 10-7 мг/л, однако в присутствии водорастворимых полимерных веществ
(например, гумусовых и фульвокислот) растворимость повышается за счет
процессов комплексообразования.
Основными
предприятия
источниками
образования
химической,
диоксинов
являются
электротехнической,
лесной,
деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности и цветной
металлургии, то есть те предприятия, где в производственном цикле
используются
хлорорганический
синтез,
сжигание
хлорорганических
соединений, процессы хлорирования при отбеливании целлюлозы в
целлюлозно-бумажной
хлоридов при
диоксинов
промышленности,
получение
металлов
высокотемпературных процессах. Большое
поступает
в
атмосферу
при
производстве
из
их
количество
тепловой
и
электрической энергии на ТЭЦ, работающих на угле, дизельном топливе,
мазуте, а также при сжигании бытового и промышленного мусора на
мусороперерабатывающих предприятиях. Значительный вклад в загрязнение
окружающей среды диоксинами вносят выбросы автотранспорта. В
последние десятилетия диоксин и диоксинсодержащие экотоксиканты
непрерывно синтезируются человечеством во все возрастающих масштабах,
попадают в природную среду и накапливаются в ней.
Воздействию диоксинов подвергается почти любой житель города,
потому что, наряду с целлюлозно-бумажными комбинатами, источниками
диоксинов являются такие объекты как мусоросжигательные заводы,
дизельное топливо, ТЭЦ, работающие на угле с примесями хлора,
деревообрабатывающие предприятия, горящие свалки, питьевая вода, в
которую диоксины попадают при хлорировании. Правда, диоксин был
обнаружен и в мумиях жителей Гренландии, умерших за многие сотни лет до
начала индустриальной революции. Этот факт дает основание полагать, что
диоксины
образовывались
не
только
в
индустриальную
эру
при
определенных видах химического синтеза, но и значительно раньше при
любых процессах горения, хотя и не в таких масштабах как в последние 200
лет. Накоплению диоксинов в окружающей природной среде способствовали
аварии на крупных промышленных предприятиях США (1949 г.), ФРГ (1953
г.), Голландии (1963 г.), аварии в Севезо (1976 г.), в Уфе (1992 г.), однако
особо крупные зоны заражения до сих пор имеются во Вьетнаме.
Диоксины могут поступать в организм человека всеми возможными
путями: через желудочно-кишечный тракт с зараженной пищей и водой,
через неповрежденную и поврежденную кожу, ингаляционно с частицами
аэрозолей, через открытые слизистые оболочки и пр.; трансплацентарно и с
молоком матери передаются плоду и ребенку. Эти ксенобиотики обладают
выраженной
способностью
к
материальной
кумуляции:
период
полувыведения ТХДД из организма человека составляет от 5,8 до 32,5 лет, в
среднем — 7,4 года. Расчетная средняя смертельная доза диоксина при
однократном поступлении в организм человека составляет приблизительно
50 мкг/кг массы тела, минимальная действующая доза — ориентировочно 0,1
мкг/кг
Основным принятым показателем токсичности диоксинов служит их
онкотоксичность, выражаемая в долях от наиболее токсичного из всех
синтетических веществ - 2,3,7,8-тетрахлордибензодиоксина (ТХДД).
В природе диоксины испаряются с поверхности достаточно медленно.
Они постепенно переходят в органическую фазу почвы или воды, мигрируют
в виде комплексов с органическими веществами и включаются в пищевые
цепи.
Долгое время негативное воздействие диоксинов на живое вещество
оставалось незамеченным, так как, эти соединения, не являясь целевыми
продуктами человеческой деятельности, присутствуют в продукции или
отходах многочисленных технологий в виде микропримесей. Однако все
диоксины обладают высокой биологической активностью. Попадая в живые
организмы, диоксины не выводятся и, накапливаясь в организме, влияют на
важные биохимические процессы. Особенно подвержены поражающему
действию диоксинов женщины и дети.
Главная опасность диоксинов в их влиянии на иммуноферментную
систему человека. Подавляя иммунную систему, диоксины усиливают
действие
радиации,
аллергенов,
токсинов,
провоцируют
развитие
онкологических заболеваний, болезней крови и кроветворной системы,
эндокринной системы, врожденных уродств. Изменения передаются по
наследству. Накапливаясь в организме человека и животных, диоксины
вызывают, в основном, отдаленные эффекты: онкологические заболевания,
нарушение развития, репродуктивные и иммунологические расстройства,
эндокринные
нарушения,
которые
в
совокупности
обозначают
как
«диоксиновую патологию».
Одной из составляющих диоксиновой патологии являются экологогенетические последствия, для которых характерны функциональные
нарушения
процессов
репродукции,
субклеточные
изменения
с
дестабилизацией хроматина, структурными и функциональными аномалиями
генетического и ядерного аппарата в клетках разных тканей.
Экологенетические проявления диоксиновой патологии включают в
себя:
повышенный уровень нестабильности генома;
изменение чувствительности клеток к воздействию других факторов
риска;
проявления индивидуальной предрасположенности, определяющей
изменения гомеостаза;
зависимость
между
генотипическими
особенностями
системы
метаболизма и детоксикации ксенобиотиков и частотой нарушений развития
за счет.
Проведенные во Вьетнаме исследования показали, что в случае
загрязнения
территорий
диоксинсодержащими
вызывающими
полиморфные
многоуровневые
экотоксикантами,
нарушения
гомеостаза,
необходимо использовать новые подходы к анализу и оценке последствий
экспозиции. Очевидно, что решение вопросов о генетических последствиях
воздействия
диоксинсодержащих
экотоксикантов
требует
длительных
исследований генетического здоровья населения Вьетнама. Эта проблема
подразумевает планомерное долгосрочное исследование различных групп
населения с применением различных методов.
Скачать