Экотоксикология

  Министерство образования  и науки молодежи и спорта  Украины

Государственное высшее учебное  учреждение Национальный Горный Университет

 

                                                                                     Кафедра экологии 

                                            

 

                                       Контрольная работа

                   По основам экологической токсикологии

                                        Вариант №12

                                              241780

 

 

 

 

                                                                                                      Выполнила:

                                                                                                  Щериля Д. Г.

                                                                                                     Проверила:

                                                                                                Климкина

 

 

                                    г.Днепропетровск 2012

                                              Содержание:

1)Общая характеристика  вещества;

2)Историческая справка;

3)Физико-химические свойства;

4)Получение и применение;

5)В составе каких токсических  веществ может встречается элемент?

6)Содержание в природных  средах;

7)Содержание в продуктах  питания, жилье;

8)Антропогенные источники  поступления в окружающую среду.  Поведение в окружающей среде;

9)Влияние на здоровье населения;

10)Пути поступления в организм человека;

11)Токсическое действие на живые организмы;

12)Острое, хроническое отравление человека. Общая картина отравления;

13)ПДК в воде, в воздухе, почве, продуктах питания

14)Профилактика;

15)Индивидуальная защита;

16)Неотложная помощь;

17)Природоохранные мероприятия.

 

 

    

 

 

 

 

 

 

     1.Пестициды(лат. pestis -зараза и лат. caedo - убиваю) (сельскохозяйственные ядохимикаты) , химические препараты, используемые для уничтожения насекомых, грызунов, сорняков и других вредителей. Существует несколько видов пестицидов: ГЕРБИЦИДЫ применяются для борьбы с сорняками, ИНСЕКТИЦИДЫ - для борьбы с насекомыми, и ФУНГИЦИДЫ - для борьбы с грибковыми заболеваниями. Пестициды обычно являются токсичными химическими веществами, поэтому очень важным условием их производства является то, что они после выполнения своей функции должны распадаться. Некоторые распространенные ранее пестициды, такие как ДДТ, оказались слишком токсичными и стойкими, поэтому их использование сегодня ограничено

Химическая формула C₁₄H₉Cl₅

     2. Во всем мире ведется постоянная борьба с насекомыми вредителями как в поле (полевые вредители), так и при хранении продукции (амбарные вредители).  Из известных в настоящее время методов борьбы с насекомыми вредителями, таких как: химический метод (пестициды), физический метод (ионизирующее и др. излучения), биологический метод (энтомофаги), гормональный метод (ювенальные гормоны, половые гормоны) и др., основным и наиболее эффективным методом на протяжении многих лет продолжает оставаться химический метод. 

     По данным ФАО, если не применять химический метод, то в первый же год население планеты потеряет половину всего продовольствия. Однако, применение пестицидов таит в себе опасность загрязнения окружающей среды и ухудшения продуктов питания по параметрам безопасности. 
Потребность в применении веществ, отпугивающих или убивающих вредителей и возбудителей болезней растений, возникла в те давние времена, когда зародилось сельское хозяйство. Самым ранним упоминанием о применении таких веществ считают описание обряда «божественного и очищающего» окуривания серой в эпических поэмах «Илиада» и «Одиссей» древнегреческого поэта Гомера, жившего между IX и VIII вв. до н.э. Диоксид серы S02, образующийся при ее горении, отгоняет насекомых, убивает болезнетворных микробов. Советы по использованию различных веществ для борьбы с вредителями и болезнями растений приводили в своих трудах древнегреческие философы Демокрит и Плиний Старший. 
       В XX веке появились синтетические пестициды, которые начали широко применяться с 1939 года, когда швейцарский химик Пауль Герман Мюллер (1899-1965 гг.) открыл инсектицидные свойства ДДТ (дихлордифенилтрихлорметилметан, по номенклатуре ИЮПАК 1,1,1-трихлор-2,2-ди(n-хлорфенилэтан). Применение этого хлорорганического пестицида спасло миллионы человеческих жизней. С его помощью уничтожали насекомых - переносчиков малярии, тифа, других опасных болезней. На обработанных местах «вредные» насекомые не появлялись длительное время. 
       В 1948 году Мюллер был удостоен за свое открытие Нобелевской премии по физиологии и медицине. Негативное воздействие хлорорганических пестицидов на окружающую среду проявилось спустя несколько десятилетий их использования. Эти средства оказались очень устойчивыми, в окружающей среде они не разлагаются десятилетиями, плохо растворимы в воде. В то же время они надолго задерживаются в жировых тканях животных и человека, вызывая серьезные заболевания и даже гибель. Сейчас в большинстве стран мира, производство и использование хлорорганических пестицидов запрещено. 
      У вредителей через несколько лет вырабатывается устойчивость к применяемому препарату. Пестицидами нового поколения являются вещества, полученные из природного материала (пестициды растительного и животного происхождения) или их синтетические аналоги. Например, пиретроиды - инсектицидные вещества, содержащиеся в пиретруме, ромашке. Перспективным является применение феромонов - веществ, выделяемых животными и служащих для передачи информации особям своего вида. 
       Вместо пестицидов применяют репелленты - феромоны, отпугивающие насекомых, и аттрактанты - феромоны, привлекающие насекомых в ловушку. Эти вещества эффективны в небольших количествах, менее токсичны для человека, быстро разлагаются в природных условиях, не вызывают привыкания у вредителей. 
       Сейчас в мире используется более 100 тыс. пестицидов на основе около 1000 химических соединений. В России используют до 500 различных средств борьбы с вредителями. Для систематизации и удобства использования эти вещества классифицируют. Существует несколько видов классификации пестицидов.  

     4.Применение пестицидов широкого спектра действия чревато «возрождением» вредителей, т. е. появлением их после обработки в большем, чем до нее, количестве. Это обусловлено тем, что препарат убивает не только вредителей, но и хищников, уничтожавших их.

     Хороший пример такого рода — использование ДДТ для борьбы с гусеницами репной белянки, или просто репницы (Pieris rapae), паразитирующей на брюссельской капусте. Сначала обработки ДДТ давали заметный эффект, но постепенно обилие вредителей стало даже выше, чем на контрольных (неопрыскиваемых) участках. Разница была даже более выраженной при повторных применениях ДДТ для «подавления» новых вспышек численности вредителя. Анализ агроэкосистемы показал, что концентрация пестицида в листьях, которые объедают гусеницы, быстро снижается за счет общего роста зеленых частей капусты. Однако уровень ядохимиката в почве остается высоким, особенно если в нее запахиваются послеуборочные остатки растений. В результате гусеницы, вылупляющиеся из яиц, отложенных на листья после обработки, страдают слабо, зато численность их главных врагов — жужелиц (Harpalus rufipes) и сенокосцев (Phalangium opilio) — снижается. Меньше страдая от хищников, вредители существенно повышают свои шансы на выживание, что не компенсируется даже ядохимикатом. Дальнейшее его применение только ухудшает ситуацию Зачастую хищники страдают от пестицидов сильнее, чем вредители-фитофаги. Все дело в том, что численность популяции хищников изначально бывает меньшей, и следовательно, хищники более уязвимы и медленнее восстанавливают свою численность после поражения.

     6.До 80% пестицидов адсорбируется почвенным гумусом. В адсорбированном же состоянии большинство гербицидов практически не подвергается разложению. Биологической трансформации подвержена только та часть из них, которая находится в почвенной влаге в растворенном виде. Тем самым разнообразнейшие процессы трансформации пестицидов в почве можно свести к аналогичным процессам, происходящим в водной среде. При наличии сорбции время жизни пестицидов в почвенном покрове значительно возрастает.

     Адсорбционные свойства почвы зависят от природы глинистых минералов, окислов и содержания гумуса (почвенной органики). Соли гуминовых кислот образуют с минеральными частицами прочные органоминеральные комплексы, которые и сорбируют пестициды. Повышение сорбционной емкости почвенных пород по отношению к пестицидам за счет гумифицирования глинистого слоя почвы позволяет задержать миграцию пестицидов и продуктов их трансформации в водоемы. В качестве веществ гумусовой природы могут использоваться перегной, торф, бурый уголь. Можно вводить и лигнинсодержащие вещества, поскольку лигнин — устойчивое к ферментативному разложению соединение, которое постепенно превращается в гумусовое вещество.

     Проверка эффективности применения подобного суглинистого "экрана" с добавлением веществ гумусовой природы для уменьшения выноса остатков гербицидов дренажными водами, проведенная в полевых условиях Краснодарского края, юга Украины и Молдавии, показала, что гербициды почти полностью поглощаются. Интересно отметить, что испарение пестицида протекает более эффективно с поверхности влажных почв, чем с поверхности сухих. Связано это с тем, что вода и пестицид конкурируют за одну и ту же сорбционную поверхность.

     Восходящее перемещение химикатов к поверхности осуществляется за счет конвенции, обусловленной испарением воды

      В период полевых бурь значительное количество пестицидов переносится воздушными течениями и затем осаждается на поверхности земли, мигрируя далее в водоемы с поверхностным стоком

     7.Виды пестицидов в продуктах питания

    1)Хлорорганические инсектициды: первый синтетический органический пестицид ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан) был произведен в 1939 г. За ним были получены другие хлорорганические инсектициды: альдрин, диэльдрин и гептахлор. Опасность применения хлорорганических инсектицидов была осознана, когда ученые обнаружили остатки этих веществ в жировой ткани животных и людей. Согласно одному исследованию, опубликованному в 1970 году, в жировой ткани жителей г. Нью-Дели (Индия) было обнаружено самое высокое содержание инсектицидов (26 промилле). Остатки хлорорганических инсектицидов сохраняются в окружающей среде в течение многих лет, оказывая неблагоприятные побочные действия на здоровье (например, развитие раковых опухолей).

    2) Фосфорорганические: эти вещества были разработаны в 1930 г. Их представителями являются паратион, малатион, роннель, метоатом и некоторые другие. Несмотря на то, что фосфорорганические вещества быстро разрушаются под воздействием окружающей среды, они более ядовитые для млекопитающих, чем хлорорганические, и должны применяться с осторожностью.

    3) Карбаматы: относятся к третьему классу инсектицидов и содержат одну или более аминогрупп. Они не образуют вредных отложений в пище. Но некоторые карбаматы вредны для теплокровных животных. Карбарил - инсектицид общего предназначения. Альдикарб является самым ядовитым карбаматом.

     4) Пиретроиды: новый класс инсектицидов, называющихся пиретроидами, был синтезирован в 1970 г. Эти химические соединения сходны по действию с пиретрумом (натуральный инсектицид), но не разрушаются так же быстро, как натуральное вещество. Пиретроиды воздействуют на нервную систему. Они не ядовиты для млекопитающих, но смертельны для рыб. По этой причине их применение в районах рек и озер нужно строго контролировать.

     9.ДДТ  представляют особую угрозу для здоровья населения, являются факторами риска развития злокачественных новообразований, нарушений  репродуктивного здоровья, эндокринного и иммунного статуса, центральной и периферийной нервной системы человека. Негативные последствия воздействия хлорсодержащих пестицидов испытывает значительная часть населения на сельскохозяйственных территориях,  диоксинов, фуранов и ПХБ  - население городов, где расположены промышленные предприятия и мусоросжигательные заводы.

   -Злокачественные новообразования. Исследования последних лет выявили связь между содержанием ДДТ в жировой ткани и раком матки, раком молочной железы; описан также и высокий показатель смертности от рака молочной железы работниц хлорных производств.

   -Влияние на состояние репродуктивного здоровья и эндокринный статус. Несмотря на то, что ДДТ в настоящее время в большинстве стран мира запрещен и практически не применяется, остается проблема отдаленных последствий его воздействия на репродуктивное здоровье и эндокринную систему человека.

    Хлорорганические пестициды являются факторами риска врожденных пороков развития новорожденных, особенно при профессиональном контакте матери с пестицидами, использовании пестицидов в домашнем хозяйстве и проживании вблизи мест их использования. Известно и негативное  воздействие хлорорганических пестицидов на репродуктивную систему фермеров, использующих хлорсодержащие пестициды.

   -Влияние на иммунный статус. Во многих экспериментальных работах доказано негативное воздействие ДДТ на здоровье животных, что подтверждено и результатами эпидемиологических работ в различных странах мира. В зарубежных и отечественных исследованиях статистически показано изменение иммунного статуса жителей, подвергающихся воздействию пестицидов, но достоверная оценка влияния именно ДДТ и других хлорорганических пестицидов отсутствует.

     10.Пути поступления пестицидов в организм. 

Ядовитые пестициды могут поступать  в организм следующими путями:

     1) В первую очередь они могут поступать с немытыми фруктами и овощами, то есть непосредственно.

     2 ) При злоупотреблении пестицидами во время роста зерновых культур, часть ядов проникает в зёрна и становится его частью, при употреблении продуктов полученных с таких полей возникает постоянное отравление, нарушается естественная защита организма, возникают мутации (раковые опухоли).

     3) Так же при смывании пестицидов с листьев и стеблей растений, они попадают в почву, где и всасываются злаковыми культурами. В зерне накапливается довольно большое количество яда для отравления, от чего в последствии и страдает население (поэтому распыление пестицидов лучше не проводить в сезон дождей).

      4) Некоторые пестициды, применённые рядом с реками и озёрами, вызывают заражение воды, вследствие чего происходит поражение рыбы и грунтовых вод. Которые при употребление в пищу вызывают отравление человека, скапливаются в организме, подрывают здоровье.

     11.Имеющиеся данные о последствиях токсического воздействия ДДТ на другие живые организмы можно обобщить следующим образом. Водные микроорганизмы более чувствительны к действию ДДТ, нежели наземные. При концентрации в окружающей среде 0,1 мкг/л ДДТ способен подавлять рост и фотосинтез зелёных водорослей.