Влияние хлорорганических соединений на организм человека. Хлорорганические соединения. Влияние на свойства

Хлорорганические соединения (ХОС) широко применяют в ка­честве инсектицидов, акарицидов и фунгицидов для борьбы с вре­дителями зерновых, зернобобовых, технических и овощных куль­тур, лесонасаждений, плодовых деревьев и виноградников, а также в медицинской и ветеринарной санитарии для уничтожения зоопа-разитов и переносчиков болезней. Они выпускаются в виде смачи­вающихся порошков, минерально-масляных эмульсий и др.

ХОС представляют собой галоидопроизводные многоядерных циклических углеводородов (ДДТ и его аналоги), циклопарафи-нов - гексахлорциклогексан (ГХЦГ), соединений диенового ряда (альдрин, дильдрин, гексахлорбутадиен, гептахлор, дилор), терпе­нов - полихлоркамфен (ПХК) и полихлорпинен (ПХП).

Все ХОС плохо растворяются в воде и хорошо - в органических растворителях, маслах и жирах, причем в пресной воде раствори­мость их выше, чем в соленой (эффект высаливания).

ХОС обладают высокой химической стойкостью к воздействию различных факторов внешней среды, относятся к группе высоко­стабильных и сверхвысокостабильных пестицидов.

Благодаря этим свойствам ХОС накапливаются в гидробионтах и передаются по пищевой цепи, увеличиваясь примерно на поря­док в каждом последующем звене. Однако не все препараты облада-


ют одинаковой персистентностью и кумулятивными свойствами. В гидросфере и организме гидробионтов они постепенно разлагаются с образованием метаболитов. По вышеназванным причинам в зонах интенсивного земледелия остатки ХОС и метаболитов в организме гидробионтов обнаруживаются постоянно, что следует учитывать при диагностике отравлений.

В пресных и морских водоемах, а также в гидробионтах помимо хлорорганических пестицидов обнаруживаются сходные с ними по-лихлорированные бифенилы (ПХБФ) и терфенилы (ПХТФ), ис­пользуемые в промышленности. По своим физико-химическим свойствам и физиологическому действию на организм, а также ме­тодам анализа они весьма близки к хлорорганическим пестицидам. Поэтому необходима дифференциация этих групп хлорированных углеводородов.

Токсичность. Механизм действия ХОС на рыб во многом сходен с их влиянием на теплокровных животных. Рыбы и другие водные организмы более чувствительны к ХОС, чем наземные животные. Особенно чувствительны к ХОС водные ракообразные и насеко­мые, которых нередко используют как индикаторные организмы.

В организм рыб ХОС поступают осмотически через жабры и че­рез пищеварительный тракт с кормом. Интенсивность поглоще­ния ХОС рыбами увеличивается при повышении температуры воды. Гидробионты способны концентрировать ХОС в гораздо больших количествах, чем в окружающей среде (воде, грунте). Ко­эффициент накопления ХОС составляет в грунте 100, зоопланкто­не и бентосе 100-300, рыбах 300-3000 и более. По этому показа­телю они относятся к группе веществ со сверхвысокой или с выра­женной кумуляцией.

ХОС накапливаются в органах и тканях, богатых жирами или липоидами. У рыб их больше всего находят во внутреннем жире, в головном мозге, желудочной и кишечной стенках, гонадах и пече­ни, меньше - в жабрах, мышцах, почках и селезенке. С возрастом рыб отмечено увеличение концентрации ХОС. При метаболизме жиров во время голодания и миграции рыб, а также при стрессо­вых состояниях накопленные в организме ХОС могут вызвать от­равления рыб.

ХОС относят к ядам политропного действия с преимуществен­ным поражением центральной нервной системы и паренхиматоз­ных органов, особенно печени. Кроме того, они вызывают рас­стройство функций эндокринной и сердечно-сосудистой систем, почек и других органов. ХОС также резко угнетают активность фер­ментов дыхательной цепи, нарушают тканевое дыхание. Некоторые препараты блокируют SH-группы тиоловых ферментов.

ХОС опасны для рыб своими отдаленными последствиями: эмб-риотоксическим, мутагенным и тератогенным действием. Они снижают иммунологическую реактивность и повышают восприим­чивость рыб к инфекционным болезням.

ХОС относятся к группе высокотоксичных для рыб соединений.


По литературным данным и результатам наших исследований (Л.И. Грищенко и др., 1983), среднесмертельные концентрации ос­новных ХОС при остром отравлении составляют (по действующему веществу): ДДТ для радужной форели и лососей 0,03-0,08 мг/л, гамма-изомера ГХЦГ для карпов и карасей 0,17-0,28, плотвы, пес­каря около 0,08, ПХК для карпов, толстолобиков и плотвы 0,22- 0,26, полихлорпинена для пресноводных рыб 0,1-0,25, кельтана для карпов 2,16 мг/л.

Хроническое отравление карпов ПХК и полидофеном наступает при концентрациях до "/ 100 СК 50 (0,004 мг/л), кельтаном до "/ 300 СК 50 (0,007 мг/л) и сопровождается гибелью 10-60 % рыб в течение 60- 80 сут воздействия (Л.И.Грищенко и др., 1980, 1983). Токсические концентрации других препаратов не установлены. На основании изучения экспериментальных и природных токсикозов установле­ны остатки некоторых ХОС, которые обнаруживались у погибших рыб (табл. 18).

ГХЦГ Радужная Печень 11,7-14,6 - F. Braun и др.,
(линдан) форель Мускулатура 2,3-3,5 -
ПХК Карп Внутренние 4,2-7,5 1,5-1,6 Л. И. Грищенко,
(К„" К 1+) органы Г. А-Трондина
Мускулатура 1,6-1,8 0,1-0,5 и др., 1978, 1982
Кельтан Карпы Внутренние 8-24 1,5-4,4 То же
(сеголетки) органы
Мускулатура 5,8 -
Тиодан Форель, Жабры - 0,4-1,5 F. Braun и др.,
(эндо- хариус Печень - 0,6-^,5
супьфан) Мускулатура - 0,3-1,0
Карповые Рыба целиком - 1,0-^,7 Тоже
рыбы

При поступлении ХОС с кормом интоксикация наступает при достижении летального уровня их содержания в органах рыб (см. табл. 18).

Симптомы и патологоанатомические изменения. Несмотря на раз­личия в химической структуре, картина отравлений рыб хлорорга-ническими пестицидами однотипна. В первую очередь они дей­ствуют на рыб как нервные яды.

Сроки появления признаков отравления зависят от величины концентраций препаратов и времени их воздействия. При остром отравлении они наступают через несколько часов после начала кон­такта с ядом, при хроническом-через 7-10 сут.

Наиболее бурно симптомы проявляются при остром отравлении


и характеризуются повышенной возбудимостью, резким повыше­нием подвижности рыб, нарушением координации движения (пла­вание по кругу, спирали, перевертывание на бок) и полной потерей равновесия, замедлением дыхания. Гибель рыб наступает от пара­лича центра дыхания.

При вскрытии погибших рыб обнаруживают выраженное пол­нокровие внутренних органов, особенно печени и предсердия, иногда встречаются мелкоточечные кровоизлияния в жабрах. Гис­тологическими исследованиями устанавливают застойную гипере­мию сосудов печени, почек, головного мозга; зернистое и жировое перерождение, а при высоких концентрациях-вакуольную дистро­фию печеночных клеток, иногда очаговый некроз паренхимы пече­ни. В жабрах наблюдают токсический отек лепестков, незначитель­ное набухание респираторного эпителия.

При хроническом отравлении рыбы вначале перестают потреб­лять корм, угнетены или ведут себя беспокойно. Затем они теряют равновесие, перевертываются на бок и погибают. Печень погибших рыб набухшая, увеличенная в объеме, с бледноватым оттенком. Отравление сопровождается тяжелыми дистрофическими и не-кробиотическими изменениями во внутренних органах и в голов­ном мозге. В печени обнаруживают обширные очаги зернисто-жи-ровой и водяночной дистрофии, а также очаги некробиоза печеноч­ных клеток, снижение или отсутствие в них гликогена.

В почках отмечают дистрофию и последующую деструкцию эпителия канальцев; наблюдают дистрофию и некробиоз клеток гемопоэтической ткани. Жаберные лепестки отечны, респиратор­ный эпителий набухший, отслоен от мембраны, частично десква-мирован. Постоянно отмечают дистрофию нейронов головного мозга.

При остром и особенно хроническом отравлении устанавливают снижение уровня гемоглобина и количества эритроцитов, лейкопе­нию, нейтрофилию, лимфоцитопению; в эритроцитах отмечают гипохромазию, анизоцитоз, пойкилоцитоз, макро- и микроцитоз, вакуольную дистрофию.

При поступлении пестицидов с кормом обнаруживают десква-мативный катар кишечника, застойную гиперемию и дегенератив-но-некробиотические изменения в печени.

Диагностика. Диагноз ставят на основании комплексных иссле­дований, анамнестических данных, клинико-анатомической кар­тины интоксикации и обнаружения пестицидов в воде, грунте, органах рыб и в других гидробионтах. Хлорорганические пестици­ды в этих объектах определяют методами газовой и тонкослойной хроматографии.

Прямым доказательством отравления рыб служат обнаружение ХОС в воде и органах рыб на уровне вышеприведенных летальных показателей и наличие клинико-анатомических признаков инток­сикации. В сомнительных случаях данные химического анализа не­обходимо сравнивать с остатками ХОС в органах рыб из благопо-


лучных водоемов. В рыбах и других объектах из крупных естествен­ных водоемов дополнительно определяют содержание полихлорби-фенилов.

Профилактика. Она заключается в предотвращении внесения ХОС в водоохранной зоне, на склоновых участках и основной водо­сборной площади водоемов, соблюдении правил применения, хра­нения, транспортирования и утилизации пестицидов, периодичес­ком контроле их остатков в воде, грунте, гидробионтах. Присут­ствие ХОС в воде рыбохозяйственных водоемов не допускается.

Как известно, большая часть воды централизованного водоснабжения в России подвергается дезинфекции с применением хлора или веществ, содержащих хлор . Ввиду того, что свободный хлор относится к числу вредных для здоровья веществ, гигиенические номы (СанПиН - Санитарные Правила и Нормы) строго регламентирует содержание остаточного свободного хлора в питьевой воде централизованного водоснабжения. При этом СанПиН устанавливает не только верхнюю границу допустимого содержания свободного остаточного хлора, но и минимально-допустимую границу. Дело в том, что, что несмотря на обеззараживание на станции водоочистки, готовую "товарную" питьевую воду подстерегает немало опасностей по пути к крану потребителя. Например, свищ в стальной подземной магистрали, сквозь которые не только магистральная вода попадает наружу, но и загрязнения из почвы могут попасть в магистраль. Минимально допустимое содержание остаточного свободного хлора обеспечивает дополнительную дезинфекцию на всем пути воды до крана в случае, если имеет место дополнительный источник загрязнения: т.н. «дезинфицирующее последействие». Этом минимум содержания остаточного свободного хлора определен СанПиН-ом как 0,3 мг/л, а ПДК установлен как 0,5 мг/л. В периоды весеннего половодья и увеличения риска и степени загрязненности вод у источников водоснабжения на станциях водоочистки увеличивается общее количество вводимого хлора исходя из расчета указанных величин содержания остаточного хлора у потребителя, но, разумеется, добиться абсолютной точности не удается, и кратковременно могут наблюдаться повышенные значения содержания остаточного свободного хлора в воде до 1,0, а в редких случаях и до 1,2 мг/л. Такая вода выдает себя не только вкусам, но и запахом. Для справки: при таких значениях содержания хлора в воде запах от струи воды из крана ощущается во всем помещении, а при его содержании в 2 мг/л уже и в соседних помещениях.

До недавнего времени считалось, что хлорирование не оказывает вредного влияния на здоровье человека. Но исследования показали, что около10% хлора, используемого при хлорировании, участвует в образовании побочных продуктов (хлорсодержащих соединений) - галогенсодержащих соединений (ГСС), которые условно разделяются на три группы: высокоприоритетные, относительно приоритетные и низкоприоритетные. К приоритетным ГСС относятся: хлороформ, четырёххлористый углерод, дихлорэтан, трихлорэтан, тетрахлоэтилен; перхлорэтилен, бромоформ, дихлорметан, дихлорэтан, дихдорэтилен, Большую часть ГСС составляют тригалометаны (ТГМ): дихлорбромметан, дибромхлорметан и бромоформ.

Образование тригалометанов обусловлено взаимодействием соединений активного хлора с органическими веществами природного происхождения (фулькокислоты, гуминовые кислоты и др.). На количество и состав образующихся галогенсодержащих углеводородов влияют как концентрация и природа органического соединения (промышленные, сельскохозяйственные, бытовые сточные воды, поверхностный сток населённых мест), так и условия водоподготовки: доза активного хлора, время его контакта с водой, температура, рН, присутствие других галогенов и т.д.

В сумме образующихся при водоподготовке ТГМ хлороформ составляет 70 - 90 %. При этом необходимо отметить, что в исходной воде, поступающей на водоподготовку, содержание хлороформа может быть незначительным и увеличивается только на этапах обработки воды после хлорирования .

Хлороформ является важным растворителем и обезжиривающим агентом. В небольших количествах он применяется как анестезирующее средство, в состав мазей, средств для шестимесячной завивки волос зубных паст и фумигантов и как активный ингредиент и консервант против кашля. В воду поступает главным образом за счёт хлорирования, а также в составе сточных вод предприятий фармацевтической промышленности, производство лаков, красок. На долю хлороформа приходится 90% от образующихся в воде, при её хлорировании, галогенуглеводородов. Так, содержание хлороформа в речной воде (реки Днепр), поступающей на обработку, не превышает 0,87 мкг/л.

После хлорирования концентрация хлороформа увеличивается до 13,5 мкг/л, что в 1,4 -32 раза превышает предельно допустимую концентрцию.

Хлороформ является умеренно токсичным (группа 2Б), но высоко кумулятивным веществом. Хлороформ не обладает мутагенной активностью. Максимальная концентрация хлороформа, не оказывающая влияния на санитарный режим водоёмов, равна 50 мг/л. пороговая концентрация по запаху - 18,03 мг/л.

Хлороформ вызывает профессиональные хронические отравления с преимущественным поражением печени и центральной нервной системы. Метаболизм хлороформа происходит в печени, а значительное депо - в жировой ткани. Хлороформ , по-видимому способен проникать через плацентарный барьер поскольку было найдено, что его концентрации в пуповинной крови выше, чем в крови матерей. Основные метаболиты хлороформа выводились через лёгкие или через почки (в виде неорганических хлоридов). Среди потенциальных опасностей, связанных с воздействием концентраций, наиболее серьёзными являются канцерогенные эффекты, наблюдаемые у экспериментальных животных, и предположение об аналогичных эффектах у людей, подвергающихся воздействию повышенных концентраций тригалометанов в питьевой воде.

При хлорировании есть вероятность образования чрезвычайно токсичных соединений, тоже содержащих хлор, - диоксинов (диоксин в 68 тыс. раз ядовитее цианистого калия). Хлорированная вода обладает высокой степенью токсичности и суммарной мутагенной активностью (СМА) химических загрязнений, что многократно увеличивает риск онкологических заболеваний.

По оценке американских экспертов, хлорсодержащие вещества в питьевой воде косвенно или непосредственно виновны в 20 онкозаболеваниях на 1 млн. жителей. Риск онкозаболеваний в России при максимальном хлорировании воды достигает 470 случаев на 1 млн. жителей. Предполагается, что 20-35% случаев заболевания раком (преимущественно толстой кишки и мочевого пузыря) обусловлены потреблением питьевой воды. По мнению некоторых исследователей, с употреблением загрязнённой воды может быть связано от 30 до 50% случаев злокачественных опухолей. Другие приводят расчёты, в соответствии с которыми потребление речной воды может привести к увеличению онкозаболеваемости на 15%.

ХОС широко используются в сельском хозяйстве как инсектициды, акарициды в борьбе с вредителями зерновых, зернобобовых и технических культур. Многие из соединений этой группы применяются для защиты от вредителей и болезней плодовых деревьев, виноградников, овощных культур, а также лесонасаждений. Этими пестицидами проводят предпосевную обработку семян и фумигацию почвы.

Хлорорганические пестициды представлены значительным количеством соединений различной структуры. Сюда входят хлорпроизводные многоядерных углеводородов (циклопарафипов), соединений диенового ряда, терпенов, бензола и др. По силе действия на теплокровных животных хлороргапическне пестициды могут быть подразделены на 4 группы: сильнодействующие (алдрин, хлорпикрин), высокотоксичные (четыреххлористый углерод, дихлорэтан, гептахлор, гексахлоран, гексахлорбутадиен, тиодан, металлилхлорид), среднетоксичные (пертан, метоксихлор кельтан, полихлорпинен, полихлоркамфен), малотоксичные (эфирсульфонат тедиои, фталан.

Важнейшим свойством большинства хлорорганических пестицидов является стойкость к воздействию различных внешних факторов (инсоляция, температура, влага и др.), что позволяет им длительное время сохраняться в почве, воде, на растениях.

Основная часть ХОС относится к среднетоксичным соединениям, лишь отдельные препараты (алдрин, дилдрин) — к весьма опасным сильнодействующим соединениям, этим обусловлено запрещение использования их в сельском хозяйстве. Ограничено применение и таких высокотоксичных пестицидов, как гексахлорбутадиен и гептахлор. Большинство ХОС способны к материальной кумуляции, местом накопления их в организме являются органы и ткани, богатые жирами и липоидами.

Токсическое действие соединений этой группы связывают с изменением ряда ферментных систем, в частности дыхательной, с нарушением тканевого дыхания. Но мнению ряда авторов, они блокируют SH-группы тканевых белков, нарушают биосинтез белков.

ХОС, получаемые путем диенового синтеза (гептахлор и др.), в процессе метаболизма образуют в организме соответствующие эпоксиды, которые более токсичны, чем основные соединения, и более длительно задерживаются в органах и тканях.

Г. В. Курчатов (1971) рассматривает хлорорганические пестициды как липоидорастворимые неэлектролиты, которые способны проходить через все защитные барьеры организма.

Клиническая симптоматика интоксикаций ХОС характеризуется разнообразием симптомов и симптомокомплексов, что указывает на политропный характер действия веществ, входящих в эту группу.

Клиническая картина острых отравлений ХОС развивается рано (через 30 мин, иногда через 3 ч), описаны случаи развития первых признаков интоксикации через 40 с после случайного попадания их на кожу. В отдельных случаях проявления интоксикации возникают после скрытого периода, который иногда продолжается несколько часов.

В картине острых отравлений ХОС выделяют несколько клинических синдромов. Ведущими из них являются синдромы токсической энцефалопатии, острого гастрита или гастроэнтерита, острой сердечно-сосудистой недостаточности, острой токсической гепатопатии с явлениями печеночно-почечной недостаточности (П. Л. Сухинина, 1970). Е. Л. Лужников (1977), Б. М. Щепотин и Д. Я. Бондаренко (1978) выделяют также синдромы нарушения внешнего дыхания и геморрагический.

Особенности клинической симптоматики острых интоксикаций ХОС зависят от индивидуальной чувствительности организма, пути поступления и дозы препарата. При пероральном поступлении начальными признаками интоксикации являются желудочно-кишечные расстройства, в дальнейшем развивается патология нервной системы; при попадании ХОС через органы дыхания интоксикация выражается в первую очередь раздражением слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей; при попадании на кожу возникает гиперемия ее, развивается острое воспаленно вплоть до изъязвлений и даже некроза.

Вслед за местными проявлениями токсического действия ХОС развиваются признаки поражения центральной нервной системы: головная боль, головокружение, шум в ушах, цианоз, могут возникнуть кровоизлияния на коже, при тяжелых интоксикациях — приступы генерализованных клонических и тонических судорог (которые могут носить эпилептиформный характер), коллапс.

Синдром токсической энцефалопатии развивается в результате поражения корковых и подкорковых отделов центральной нервной системы. В начале интоксикации он проявляется головокружением, тяжестью в голове, сонливостью, тошнотой. Позже присоединяется оглушение, потеря сознания, тонические и клонические судороги. В некоторых случаях коматозное состояние может развиться сразу. Отмечается гиперемия склер и верхней половины туловища, зрачки расширены. Возможно развитие токсического энцефалита или менингоэнцефалита, параличей конечностей.

Для острых отравлений ХОС характерно угнетение центров продолговатого мозга, в частности дыхательного. В связи с этим возможны нарушения дыхания при тяжелых формах отравления. Наряду с этим может развиться и обтурациоино-аспирационная форма асфиксии, обусловленная повышенной саливацией, бронхореей, аспирацией рвотных масс и слюны, западением языка. Все это усугубляется гипертонусом дыхательной мускулатуры, ригидностью мышц грудной клетки.

Синдром острого гастрита и гастроэнтерита чаще всего является первым признаком пероральных отравлений ХОС. Тошнота, частая рвота, иногда с примесью желчи, резкая боль в надчревной области, частый жидкий стул характерны для клинической картины таких интоксикаций.

Часто при острых отравлениях ХОС наблюдается синдром острой сердечно-сосудистой недостаточности. Особенно характерен он для острых отравлений дихлорэтаном. Отмечаются глухие тоны сердца, различные формы нарушений сердечного ритма, падение артериального давления ниже критических величин (для систолического — ниже 10,7 кПа, или 80 мм рт.ст.). Развивается картина экзотоксического шока.

В патогенезе развития острой сердечно-сосудистой недостаточности имеет значение ряд механизмов. К ним относятся нарушения центральной регуляции сердечной деятельности в связи с токсическим угнетением сердечно-сосудистого центра продолговатого мозга, а также ослабление сократительной функции миокарда в результате непосредственного влияния ХОС на метаболические процессы в нем (нарушение процессов окислительного фосфорилирования и энергетического обмена). Немаловажную роль играет при этом гиповолемия, обусловленная потерей жидкости в результате острого гастроэнтерита. Она ведет к уменьшению объема циркулирующей крови.

Развивающийся метаболический ацидоз на фоне неполноценной респираторной его компенсации приводит к преобладанию анаэробных процессов окисления и возникновению некомпенсированного ацидоза, с чем связано нарушение микроциркуляции.

При тяжелых формах интоксикации острая сердечно-сосудистая недостаточность, не поддающаяся коррекции, может стать причиной гибели пострадавших.

Нередко при попадании в организм больших доз ФОС развивается токсическая дистрофия печени с явлениями гепатаргии. У пострадавших на 2—5-е сутки острого отравления появляется иктеричность склер и кожи, увеличивается печень, которая болезненна при пальпации. В крови повышается активность трансаминаз, лактатдегидрогеназы, альдолазы, билирубина (за счет прямой его фракции).

Одно из проявлений недостаточности печени — геморрагический синдром, возникновению которого способствует также токсическое поражение сосудистых стенок, гипоксия, тромбоцитопения.

Существенные изменения претерпевает свертывающая и противосвертывающая система крови, отмечается гипокоагуляция (повышаются содержание гепарина и фнбринолитическая активность крови).

Нарушение функции почек в ранних стадиях острой интоксикации обусловлено в основном снижением артериального давления, в связи с этим уменьшается почечный кровоток, развивается олигурия и даже анурия. Однако па 2—3-й сутки к этим изменениям могут присоединиться признаки токсической нефропатии (протеипурия, микрогематурия, цилиндрурия) с развитием азотемической уремии, которая нередко является причиной гибели пострадавших на протяжении первых 3 нед интоксикации четыреххлористым углеродом и дихлорэтаном.

При поступлении в организм значительных количеств ХОС через органы дыхания клиническая картина отравления может протекать по типу острого трахеобронхита с повышением температуры и изменениями крови (нейтрофильиый лейкоцитоз, повышение СОЭ).

Для острых отравлений хлорпикрином, обладающим выраженным раздражающим действием, характерны слезотечение, насморк, кашель, одышка, боль в груди, иногда астмоидные состояния, рассеянные влажные хрипы как проявление отека легких, который нередко развивается при тяжелом отравлении. Указанные синдромы сопровождаются, как правило, значительным повышением температуры, метгемоглобинемией, гемолизом. В терминальных стадиях развивается коллапс по типу серой асфиксии.

Клиническая картина хронических отравлений ХОС характеризуется последовательным развитием определенных неврологических синдромов. В наиболее ранней стадии интоксикации неврологические нарушения укладываются в синдром неспецифической токсической астении. Нередко обнаруживаются призпаки астеновегетативного или астеноорганического синдромов. Последний характеризуется микроорганическими симптомами, указывающими на преимущественную локализацию патологического процесса в стволе головного мозга, преобладают гнпостенические проявления астении и эпизодические церебральные ангнодистонические пароксизмы: внезапно наступает интенсивная головная боль с тошнотой, общей слабостью и профузным потом или приступообразными головокружениями (вращение окружающих предметов), сопровождающимися побледнением кожи и брадикардией.

В более поздней стадии хронической интоксикации ХОС в патологический процесс вовлекается периферическая нервная система. Распространенными формами патологии периферической нервной системы являются вегетативно-сенсорный полиневрит. Общими признаками для всех выделенных форм являются развитие патологии периферических нервов на фоне функциональных или органических нарушений центральной нервной системы, рецидивирующее течение с выраженным болевым компонентом, симметричность поражений, преимущественная локализация на верхних конечностях, отсутствие грубых нарушений двигательной функции и выраженных атрофии, частое сочетание с патологией печени.

В единичных случаях наблюдается диффузное поражение нервной системы по типу энцефалополиневрита в виде рассеянных, мелкоочаговых органических симптомов со статико-координаторными нарушениями и вовлечением в патологический процесс экстрапирамидной системы.

В более выраженных случаях поражаются гипоталамическая область, шейные вегетативные узлы, слуховые нервы.

Нарушения сердечно-сосудистой системы характеризуются главным образом вегетативно-сосудистой дистопией со склонностью к артериальной гипотонии, а также экстракардиальными расстройствами сердечного ритма (синусовая брадикардия) и функции проводимости миокарда. Нередко развивается токсическая дистрофия миокарда или миокардит токсико-аллергического характера, особенно у лиц, перенесших в прошлом острую интоксикацию ХОС.

Нередко при хронических интоксикациях ХОС можно обнаружить признаки пневмосклероза в средних и нижних отделах легких.

Уже в начальных стадиях хронической интоксикации ХОС нарушается секреторная функция желудка, в более поздних характерно развитие хронического гастрита с угнетением секреторной функции желудка вплоть до гистаминорезистентной ахилии.

Нарушения функционального состояния печени при хронической интоксикации сначала проявляются повышением активпости органоспецифических ферментов в сыворотке крови (аланин- и аспартаттрансферазы), позже присоединяются нарушения углеводной и антитоксической функции. При тяжелых формах интоксикации развивается токсический гепатит, как правило, протекающий без желтухи, нередко ему сопутствует холецистит.

Установлена определенная фазность в развитии нарушений функции почек: для начальной стадии интоксикации характерно некоторое повышение функциональной активности за счет усиления почечного кровотока и клубочковой фильтрации, на более поздних этапах в связи с развитием токсической нефропатии функция почек значительно нарушается, могут появляться признаки азотемии. В отличие от токсического некронефроза, который характерен для тяжелых острых отравлений ХОС, в частности четыреххлористым углеродом, дихлорэтаном, нефропатии при хронических интоксикациях соединениями этой группы имеют относительно доброкачественное течение и, как правило, не приводят к выраженной азотемической уремии.

На фоне функциональных нарушений центральной нервной системы наблюдаются различные эндокринные нарушения, в том числе наиболее частое угнетение активности коркового вещества надпочечников, гиперфункция щитовидной железы, реже — нарушения функции инсулярного аппарата поджелудочной железы. Для тяжелых форм интоксикации характерна плюригландулярная недостаточность с ведущими гипоталамическими расстройствами, гипергликемией и артериальной гипертензией.

Под влиянием ХОС происходят существенные изменения в крови. К ним относится анемия, которая чаще всего имеет гипохромный характер, однако в отдельных случаях приобретает черты гипопластического процесса, в развитии которого, по-видимому, важную роль играет сенсибилизация организма указанными соединениями. Наряду с этим изменяется количество лейкоцитов: умеренная лейкопения сопровождается относительным лнмфоцитозом, эозинопенией. Снижается также количество тромбоцитов, что нередко сочетается с геморрагическим васкулитом. СОЭ имеет тенденцию к замедлению.

Хронические интоксикации ХОС отличаются затяжным течением и на годы ограничивают трудоспособность.

В диагностике интоксикаций этими соединениями имеет значение определение отдельных пестицидов и их метаболитов в крови и моче. Однако отсутствие параллелизма между степенью выраженности интоксикации и содержанием пестицидов в биосредах снижает диагностическую ценность таких исследований.

Хлорорганические соединения (ХОС) - галопроизводные полициклических углеводородов и углеводородов алифатического ряда. Ранее широко применялись в качестве пестицидов.

Показать все


Эти вещества обладают высокой химической стойкостью к воздействиям различных факторов внешней среды. ХОС - высокостабильные и сверхстабильные , для которых наиболее характерно концентрирование в последовательных звеньях пищевых цепей.

Вплоть до 1980-х годов по масштабам производства и применения в сельском хозяйстве первое место среди других занимали и (Линдан). Это стало причиной повсеместного загрязнения всех объектов окружающей среды остаточными количествами хлорорганических . Положение наглядно характеризуется тем фактором, что даже в снежном покрове Антарктиды к концу прошлого столетия накопилось более 3000 тонн .

История

В 1939 году доктор Пауль Мюллер, сотрудник швейцарской химической компании «Гейги» (позже «Сиба-Гейги», сейчас «Новатис»), обнаружил особые инсектицидные свойства , больше известного как . Это вещество было синтезировано ранее, в 1874 году, немецким студентом - химиком Отмаром Цейдлером. В 1948 году Мюллер получил за создание этого ин-сектицида Нобелевскую премию.

Благодаря простоте получения и высокой против большинства насекомых, этот препарат в течение короткого времени получил большую популярность и широкое распространение по всему миру. Во время Великой Отечественной войны благодаря применению были остановлены многие эпидемии. Более 1 млрд человек благодаря этому препарату были избавлены от малярии. История медицины не знала подобных успехов.

Одновременно группа хлорсодержащих соединений, к которым принадлежал , активно исследовалась. В 1942 году она была пополнена эффективным в уничтожении препаратом - и его гамма-изомером - впервые был синтезирован Фарадеем в 1825 году). За 40-летний период, начиная с 1947 года, когда активно заработали заводы по производству хлорорганических препаратов, их было выпущено 3 628 720 т с содержанием хлора 50-73%.

Однако вскоре выяснилось, что и другие хлорорганические препараты имеют высокую , способны преодолевать длинные пищевые цепочки и могут сохраняться в природных объектах в течение многих лет, что послужило поводом для резкого сокращения использования хлорорганических соединений по всему миру.

В 1970-х и в начале 1980-х годов после признания опасности для многих живых организмов в некоторых промышленных странах было введено ограничение или полное запрещение его использования (в 1986 г. Японией и США было выпущено примерно на 20% меньше хлорорганических , чем в 1980 г). Но в целом по миру потребление линдана и заметно не уменьшилось из-за роста их использования в странах Азии, Африки и Латинской Америки. Некоторые государства были вынуждены постоянно применять для борьбы с возбудителями малярии и других опасных болезней.

В нашей стране в 1970 году было принято решение изъять высокотоксичные из ассортимента , которые применяются на фуражных и продовольственных культурах, однако в сельском хозяйстве их продолжали активно применять вплоть до 1975 года и позднее в борьбе с переносчиками инфекционных заболеваний.

Значительно позже, в 1998 г., по предложению ООН в рамках программы по охране окружающей среды была принята конвенция, которая ограничила торговлю опасными веществами и типа , органофосфатов и ртутных соединений. Многочисленными исследованиями было показано, что стойкие хлорорганические соединения обнаруживаются практически во всех организмах, обитающих в воде и на суше. 95 стран приняли участие в новом международном договоре. В это же время, в перечень токсикантов, обязательных для контроля, были включены и .

Физико-химические свойства

ХОС отличаются высокой стойкостью к воздействию факторов внешней среды (влаги, температуры, солнечной инсоляции и пр.).

В организме насекомых, а также других живых существ производных хлорированных углеводородов происходит по трем основным направлениям:

От направленности процессов зависят токсикологические свойства соединения и его избирательность.

Действие на вредные организмы

. Систематическое использование хлорорганических ведет к появлению устойчивых популяций насекомых, при этом возникает групповая приобретенная .

Токсикологические свойства и характеристики

В гидросфере

. При попадании в воду ХОС остаются в ней на протяжении нескольких недель или даже месяцев. Одновременно вещества поглощаются водными организмами (растениями, животными) и накапливаются в них.

В водных экосистемах происходит сорбция хлорорганических экотоксикантов взвесями, их седиментация и захоронение в донных отложениях. В значительной степени перенос хлорорганических соединений в донные отложения происходит за счет биоседиментации - накопления в составе взвешенного органического материала. Особенно высокие концентрации ХОС наблюдаются в донных отложениях морей вблизи крупных портов. Например, в западной части Балтийского моря вблизи порта Гётеборг в осадках обнаруживалось до 600 мкг/кг .

В атмосфере

. Миграция ХОС в атмосфере (фото) является одним из ключевых путей их распространения в окружающей среде. Многолетние наблюдения привели к выводу, что в основном изомеры представлены в атмосфере в виде пара. Вклад паровой фазы в случае также очень большой (более 50%).

При средних температурах хлорорганические характеризуются малым давлением насыщенного пара. Но, попав на поверхность растений и почвы, ХОС частично переходят в газовую фазу. Кроме прямого испарения с поверхности, стоит также учитывать и переход их в атмосферу вследствие ветровой эрозии почв. Персистентные соединения в составе аэрозолей и в парообразном состоянии переносятся на значительные расстояния, поэтому сегодня загрязнение континентальных экосистем хлорорганическими носит глобальный характер.

Вымывание осадками служит одним из основных путей уменьшения концентрации ХОС в атмосфере. Содержание и линдана в дождевой воде, собиравшейся в 1980-х гг. на Европейской территории СССР в биосферных заповедниках, составляло 4-240 нг/л. Это заметно выше, чем характерные уровни концентраций (от 0,3 до 0,8 нг/л) в Северной Америке в те же годы.

В почве

. В почве препараты этой группы сохраняются от 2 до 15 лет, длительно задерживаясь в верхнем ее слое и медленно мигрируя по профилю. Время сохранения зависит от влажности почвы, ее типа, кислотности (рН) и температуры. Численность микроорганизмов также играет большую роль, так как микробы разлагают препараты.

Из почвы ХОС проникают в растения, особенно в клубне- и корнеплоды, а также в водоемы и грунтовые воды. Внесенные в почву в больших количествах, они могут угнетать процессы нитрификации в течение 1-8 нед и на короткое подавлять ее общую микробиологическую активность. Однако большого влияния на свойства почв они не оказывают.

Из-за высокой сорбционной способности почвы рассеяние и миграция любых загрязняющих примесей происходит намного медленнее, чем это наблюдается в гидросфере и атмосфере. На сорбционные характеристики земли сильно влияет содержание в ней органических веществ и влаги. Легкие песчаные почвы (песок, супесь) хуже удерживают хлорорганические экотоксиканты, которые поэтому могут легко перемещаться вниз по профилю, загрязняя подземные и грунтовые воды. Эти компоненты в богатых гумусом почвах достаточно долгое время остаются в верхних горизонтах, главным образом, в слое до 20 см. Как видно из табл.

Хлорорганические пестициды (ХОП)

По данным американских ученых, 60% всех гербицидов, 90% фунгицидов и 30% инсектицидов вызывают опухоли у животных. Многие из этих веществ помимо высокой токсичности обладают ярко выраженными кумулятивными свойствами, последствия которых проявляются в изменении иммунологического статуса организма, мутагенном и тератогенном действии. Весьма показательны результаты исследования историй болезни 1219 человек, умерших от рака желудка в одном из округов штата Калифорния в США: 2/3 из них употребляли воду с высоким содержанием дихлорбромпропана 1 .

Большинство хлорорганических пестицидов (ХОГГ) крайне медленно разлагаются под влиянием физических, химических, микробиологических факторов и активно передаются по пищевым цепям, накапливаясь в опасных количествах в живых организмах. Эти же свойства характерны и для технологических отходов хлорорганических производств.

Обычно ХОП представляют собой твердые вещества с высокой термической стабильностью и плохой растворимостью в воде, но хорошей растворимостью в органических растворителях и жирах. Это и является основой для их накопления в организме. Период полураспада в почве большинства ХОП превышает 1,5 года, а в случае ДДТ и альдрина - 15-20 лет.

Хлорорганические пестициды имеют низкое давление насыщенных паров, но они испаряются с поверхности почвы и воды в воздух. При концентрации ДДТ в почве 10 мкг/г и температуре 30°С средняя скорость испарения составляет 6,3 10 _6 - 9 * 10 5 мг/(см ч). Особенно большие количества ХОП попадают в атмосферу при использовании сельскохозяйственной авиации, а затем могут переноситься воздушными потоками на значительные территории.

Хлорорганические пестициды характеризуются высокой гидрофобно- стыо, поэтому их поступление в растительный организм через корневую систему минимально. Однако они хорошо поглощаются листьями и побегами из воздуха. ХОП хорошо адсорбируются также органическим веществом почвы или донным илом и за счет этого способны перемещаться с поверхностными водами. При этом степень адсорбции уменьшается в ряду «почва -> донные отложения супесь песок».

Эти вещества весьма инертны и практически не разлагаются под действием концентрированных кислот, щелочей и воды. В окружающей среде они разлагаются благодаря фотохимическим реакциям и процессам метаболизма с участием микроорганизмов. При этом скорость разложения веществ определяется характером среды, в которой находятся данные вещества. Продуктами трансформации ХОП могут оказаться другие хлорорганические соединения, включая ПХБ. При биоразложении ХОП образуются различные вещества, которые могут оказаться более опасными для живых организмов, чем исходные.

Загрязнение вод ХОП связано в первую очередь с их поступлением с осадками: в России в среднем диапазон среднегодовых концентраций составляет 10-50 нг/л. В водоемах происходит перераспределение всех поступивших ХОП между водой и донными отложениями (там они способны сохраняться десятилетиями). В России средние концентрации ХОП в поверхностных водах европейской части страны составляют 10-601 нг/л , с максимумом загрязнений в равнинных водоемах. Весьма значительны последствия загрязнения водоемов ХОП для живых организмов: часть из них поглощается гидробионтами и постепенно метаболизирует. Максимальные концентрации ХОН зафиксированы в периоды половодья.

Загрязнение почв ХОП вызвано их использованием в сельском хозяйстве (пестициды), а также поступлением с атмосферными осадками. Фоновая концентрация ХОП в почвах России не превышает 1-20 нг/г.

Импактное загрязнение ХОП приводит как к гибели животных, так и к патологии внутренних органов: печени, почек, сердца, роговых покровов, а также вызывает мутагенез, гонадо- и эмбриотоксические эффекты. В настоящее время для ХОП установлены довольно жесткие гигиенические нормативы (табл. 3.11).

Таблица 3.11

Значения гигиенических нормативов для ХОП (Майстренко В. Н., Хамитов Р. 3., Будников Г. К., 1996)

Норматив

Гептахлор

Воздух

ПДК, мг/мЗ:

максимально-разовая

среднесуточная

Вода

ПДОС, мг/л*

Почва

ПДК, мг/кг

Корма для животных

ОД К, мг/кг

Пищевые продукты

ОД К, мг/кг: зерновые, овощи

сливочное масло, жир