Глобальные загрязнители объектов окружающей среды

Самые распростра­ненные поллютанты, которые загрязняют практичес­ки все объекты окружающей среды: воздух, воду, поч­ву, продукты питания, называются «супертокси­кантами».

Пестициды (от лат. pestis — зараза, cide — уби­ваю) — средства защиты растений, ядохимикаты. В свое время открытие инсекти­цидных свойств дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) было оценено Нобелевской премией. Позже выяснилось, что он помимо токсично­сти для теплокровных животных, обладают способно­стью прогрессивно накапливаться в звеньях пищевых цепей. Неожиданно ДДТ об­наружили в тканях пингвинов в Антарктиде, где его никогда не применяли. Был обнаружен значительный рост раковых опухолей у женщин Средней Азии, зани­мавшихся сбором хлопка вручную, плантации которо­го обильно обрабатывались пестицидами, а также уве­личение частоты врожденных пороков у их детей. Сейчас его использование запрещено.

Диоксины — это группа веществ чрезвычайно вы­сокой токсичности и биологической активности. Диоксины еще называют «гормонами деградации» или «гормонами преждевременного старения». Главными источниками появления диоксинов в ок­ружающей среде являются окисление и сжигание ор­ганических веществ. Период полураспада диоксинов в природе превышает 10 лет. Даже одна молекула способна инициировать ненормальную клеточную деятельность и вызвать цепь реакций, нарушающих функции организма.

Диоксины способны накапливаться в организме, являясь причиной многих тяжелых забо­леваний. У высокочувствительных организмов перво­начально появляется заболевание кожи — хлоракне (поражение сальных желез, сопровождающееся дер­матитами и образованием долго незаживающих язв). Бо­лее сильное поражение диоксином приводит к порфирии — повышенной фоточувствительности кожи: она становится хрупкой, покрыва­ется многочисленными микропузырьками. При хро­ническом отравлении диоксинами развиваются пере­рождения кожи и слизистых оболочек, различные заболевания, связанные с поражением печени и цент­ральной нервной системы. Они также могут быть при­чиной иммунодефицита. Диоксины вызы­вают генетические изменения в клетках и повышают частоту возникновения опухолей, то есть обладают му­тагенным и канцерогенным действием.

Все эти заболевания проявляются на фоне резкой активации диоксинами (в десятки и сотни раз) важного железосодержащего фермента — цитохрома Р-448. Особенно сильно акти­вируется этот фермент в плаценте и в плоде, в связи с чем диоксины оказывает эмбриотоксическое и тератогенное дей­ствие.

Эти соединения легко включаются в пищевые цепи. Попадая в почву, диоксины поглощаются растениями (особенно их подземной частью), почвенной фауной, через которую передаются по цепи питания птицам и другим животным. Вынесенные из почв воздушными и водными потоками в акватории, диоксины через зоо­планктон, рачков, рыб попадают к птицам и млекопита­ющим. Иными словами, с растительной, мясной, мо­лочной (особенно!) и рыбной продукцией, полученной с зараженной территории, диоксины попадают на стол к человеку.

Нитраты и нитриты. Загрязнение окружающей среды этими соединениями связано с широким приме­нением их в качестве удобрений в сельском хозяйстве. Интенсивное поступление нитратов в растения приводит к тому, что они не пол­ностью включаются в обменные процессы и накапли­ваются в листьях, стеблях и корнях.

При попа­дании в организм теплокровных с пищей они превра­щаются в токсичные нитриты, всту­пающие во взаимодействие с аминами и амидами. В результате возможно образование нитрозосоединений — нитрозаминов и нитрозамидов, они вызывают тяжелые нарушения обмена веществ, аллер­гию, нервные расстройства, превра­щают двухвалентное железо гемоглобина в трехва­лентное, что нарушает перенос кислорода от легких к тканям. Они способны вызывать злокачественные но­вообразования, рак желудка, лейкоз. Нитрозамины в основном образуются при копчении, солении, мариновании, консервировании с применением нитритов, а также при высушивании продукции контактным способом. Чаще всего они содержатся в копченой рыбе и колбасных изделиях. Из молочных продуктов наиболее опасны сыры, про­шедшие фазу ферментации, из растительных — соле­но-маринованные изделия, а из напитков — пиво.

Наибольшие патоло­гические изменения наблюдаются в сердце и легких, поражаются также печень и ткань головного мозга. Высокие дозы нитратов и нитритов вызывают внутри­утробную гибель плода и отставание в развитии по­томства у экспериментальных животных.

При приеме высоких доз нитратов с питьевой водой и продуктами питания через 4 — 6 часов появляются тошнота, одышка, посинение кожи, понос. Все это со­провождается слабостью, головокружением, потерей сознания.

Меньше всего нитратов накапливают помидоры, лук, виноград и баклажаны; больше всего — морковь, арбузы, свекла, капуста.

Поливинилхлорид (ПВХ) — это сего­дня непременная принадлежность нашего образа жиз­ни, и, прежде всего, он незаменим как упаковочный материал для пищевых продуктов. Высокие концентрации паров винилхлори­да вызывают гемангиосаркомы (злокачественных опухолей кровеносных сосудов).

С 1978 г. благодаря совершенство­ванию технологии содержание винилхлорида в ПВХ было снижено, так что в настоящее время ПВХ-материалы в токсикологическом отношении могут, пожа­луй, считаться безопасными.

Фтористые соединения. Целесообразность фтори­рования питьевой воды для профилактики кариеса ос­тается спорной, так как передозировка фтора может вызывать флюороз (повреждение костей). В результате применения хлорирован­ных или фторированных углеводородов в качестве хладагентов и газов-вытеснителей в холодильниках и аэрозольных баллонах они попадают в атмосферу и расщепляться там под действием излучений с высокой энергией. Образующиеся при этом радикалы легко вступают в реакции, что может привести к разрушению слоя озона.

Тяжелые металлы способны накапливаться в растительных и животных тканях, оказывая токсическое действие. Соединения тяжелых металлов используются в качестве стабилизаторов и катализа­торов при получении полимерных материалов, из ко­торых изготовляют синтетические ткани, пластмассы, резину. Косметические препараты также содержат тя­желые металлы: например, пудра — оксид цинка, тени для век — высокодисперсный порошок алюминия. Главные источники поступления тяжелых металлов в ваш дом — вода, выхлопные газы и краски.

Свинец в настоящее время является самым распро­страненным из токсичных тяжелых металлов, так как он входит в состав бензина.

Для крупных промышленных городов всего мира характерно загрязнение свинцом; почвы и растения городов содержат свинца в 20 — 30 раз больше, чем за их пределами.

Адмирал сэр Джон Франклин 19 мая 1845 года отправился в свое послед­нее путешествие на прекрасно оборудованных кораб­лях «Эребус» и «Террор». Он хотел открыть северно-западный проход. Сегодня мы знаем, что после третьей попытки прохода умерли 24 его спутника, а затем 105 мужчин покинули корабль, но никто из них не добрался до суши. В 1981 — 1986 гг. под ру­ководством антрополога Битти было проведено эксгу­мирование останков и исследование возможных при­чин смерти участников экспедиции с использованием современных методов анализа. В результате было ус­тановлено отравление свинцом. Было установлено, что Бри­танское адмиралтейство снабдило экспедицию кон­сервами в металлических банках (тогда это была но­винка!). Эти банки содержали свинец в высокой концентрации.

Помимо свинца вызывает беспокойство глобальное загрязнение объектов окружающей среды ртутью. Эти металлы действуют на нервную систему, репро­дуктивную функцию, кроветворение. Хорошо извес­тен их гонадотоксический эффект.

Кадмий представляет собой один из самых опас­ных токсикантов среды. Кадмий содержится в мазуте и дизельном топливе (и освобождается при его сжигании), его используют в качестве присадки к сплавам, при нанесении гальва­нических покрытий (кадмирование неблагородных металлов), для получения кадмиевых пигментов, нуж­ных при производстве лаков, эмалей и керамики, в ка­честве стабилизаторов для пластмасс, в электрических батареях и т. д. При сжигании кадмийсодержащих пластмассовых отходов кадмий попадает в воздух, воду и почву.

В 70-х годах прошумели так называемые «кадмие­вые скандалы» в ФРГ. Их причиной послужило то, что кадмийсодержащий ил в течение многих лет вывозил­ся на сельскохозяйственные угодья в качестве средст­ва, улучшающего почву. В одной сигарете содержит­ся приблизительно 2 нг кадмия. Кадмий почти невозможно изъять из природной среды, поэтому он все больше накапливается в ней и попадает различными путями в пищевые цепи чело­века и животных.

Больше всего кадмия мы получаем с растительной пищей. Особен­но большую опасность представляют в этом отноше­нии грибы, которые часто могут накапливать кадмий в исключительно высоких концентрациях. Поэтому Федеральное ведомство по вопросам здравоохранения ФРГ уже рекомендовало употреблять в пищу меньше дикорастущих грибов (а также меньше свиных и говя­жьих почек).

Самые ранние симптомы его — пора­жение почек (белок в моче), мышцы сердца, нервной системы, нарушение функций половых органов, лег­ких. Позднее возникают острые костные боли в спине и ногах. Кроме того, предполагается канцерогенное действие кадмия.

Цинк необходим морскому планктону для его рос­та. Так как планктон служит начальным звеном пищевой цепи и главным пищевым ресурсом для многих видов рыб, то подавление фотосинтеза может иметь далеко идущие последствия.

Радионуклиды — это те изотопы элементов, кото­рые испускают радиоактивное излучение, способное выбивать электроны из атомов и присоединять их к дру­гим атомам с образованием пар положительных и отри­цательных ионов. Такое излучение называют ионизи­рующим. Радионуклиды поступают в окружающую среду с промышленными отходами или с радиоактив­ными выбросами атомной энергетики (радиоактив­ные отходы).

Соматические эффекты облучения: локальное незлокачественное поражение кожи (луче­вой ожог), катаракта глаз (помутнение хрусталика), повреждение половых клеток (кратковременная или постоянная стерилизация) и др. Основными эф­фектами являются канцерогенные и генетические. Наиболее серьезным последствием облуче­ния человека является рак, который проявляется спустя много лет после облучения (10 — 20 лет).

Например, при низких дозах иода-131 нарушаются функции щитовидной железы, а при высоких — образуются злокачественные опухоли. Стронций-90 вызывает патологические явления в крови, ведет к внутренним кровоизлияниям, деструкции кост­ного мозга. В отдаленные сроки после поражения (в по­следующих поколениях) возможны опухоли, лейкозы.

Высокую чувствительность к радиации проявляют семенники (мужские органы половой системы). Наиболее уязвимой для радиации частью человече­ского организма являются глаза (точнее хрусталик гла­за). Детский организм более чувствителен к действию радиации. Относительно небольшие дозы при облуче­нии хрящевой ткани могут замедлить или даже остано­вить рост костей. Еще более высокую чувствитель­ность к радиации проявляет мозг плода. Облучение ма­тери повышает риск рождения ребенка с умственным отставанием. Опасность радиации для человечества еще связана с тем, что могут развиться врожденные пороки и наслед­ственные заболевания, вызываемые повреждением ге­нетического аппарата. Эти болезни проявляются в по­следующих поколениях.