Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство здравоохранения Республики Беларусь

УО «Гродненский государственный медицинский университет»

Кафедра общей гигиены и экологии

Тема: «Опасность для человека полихлорированных бифенилов, дибенздиоксинов и дибензфуранов»

Выполнил: Студент 2 курса,

лечебного факультета, 19 группы

Дорофеев Роман Александрович

Гродно 2013

Введение

Полихлорированные бифенилы (ПХБ) относятся к классу ароматических соединений, состоящих из двух бензольных колец, соединенных через межъядерную связь С-С и содержащие от одного до десяти атомов хлора. Все существует 209 индивидуальных конгенеров ПХБ.

Все конгенеры ПХБ принято записывать в системе ЮПАК, присвоив им обычные арифметические номера

По своим физико-химическим свойствам конгенеры ПХБ близки к диоксинам. Размеры молекулы находятся в диапазоне 9-10,5Е в длину и около 3Е в ширину. ПХБ обладают рядом уникальных физических и химических свойств: исключительными теплофизическими и электроизоляционными характеристиками, термостойкостью, инертностью по отношению к кислотам и щелочам, огнестойкостью, хорошей растворимостью в жирах, маслах и органических растворителях, высокой совместимостью со смолами, отличной адгезионной способностью. Это обуславливало их широкое применение в качестве диэлектриков в трансформаторах и конденсаторах, гидравлических жидкостей, теплоносителей и хладоагентов, смазочных масел, компонентов красок, лаков и клеевых составов, пластификаторов и наполнителей в пластмассах и эластомерах, антипиренов, растворителей.

1. Полихлорированные бифенилы

Антропогенное воздействие на природу в настоящее время превратилось в мощный социально-экономический и экологический фактор, действующий в масштабах не только отдельных территорий, но и на глобальном уровне, и представляет собой реальную угрозу жизни на Земле и существованию биосферы в целом. Неблагополучная экологическая обстановка во всём мире по стойким органическим загрязнителям (СОЗ), в том числе и полихлорированным бифенилам (ПХБ - PCB), - одна актуальнейшей медико-биологической проблемой современности. Медико-экологические последствия накопления ПХБ в биосфере создали как научно-технические, так и социальные проблемы невиданной ранее сложности. Сейчас ПХБ - мировая проблема, затрагивающая судьбы людей и природы громадных регионов земного шара.

Действительная картина всех аспектов проблемы полихлорированных бифенилов до настоящего времени затенена политическими и идеологическими мотивами, что подтверждается наличием полярно противоположных мнений в отношении экологической опасности этих веществ даже на соседних страницах периодических изданий. В лавинообразном потоке информации в последнее время фигурируют сообщения о криминальных расследованиях аварийных ситуаций, связанных с массовым поражением работников промышленных предприятий и населения заражённых территорий. Выполняя заказы компаний, ряд учёных фальсифицировали данные эпидемиологических исследований, что не на одно десятилетие сокрыло истину о биологических эффектах этих ксенобиотиков.

Характеристика состояния здоровья части человеческой популяции - населения контаминированной территории - вопрос многосторонний и затрагивает изучение заболеваемости, анализ комплекса демографических показателей и оценку здоровья здоровой части населения. Чрезвычайно важным является познание как общих закономерностей формирования здоровья населения, так и специфических особенностей проблемных ситуаций, складывающихся для конкретных регионов (территорий, групп населения) под влиянием факторов местного характера.

Методология оценки и прогноза медицинских последствий воздействия ксенобиотиков бифенилового ряда базируется на принципах системного подхода, который предусматривает детальное изучение особенностей структуры, распространения и поведения бифенилов в окружающей среде, поступления в организм человека, токсикокинетики в органах и тканях, зависимости «доза-время-эффект» (RISK ASSESSMENT).

Определение дозовой нагрузки ПХБ имеет прямой выход не только на группы риска, но и на методику оценки риска возникновения тех или иных неблагоприятных эффектов при воздействии этих веществ на человеческую популяцию. Чем выше доза ксенобиотика, тем больше риск индивидуальных эффектов и тем больше тяжесть общих проявлений. Это положение лежит в основе отрицательной взаимосвязи между ранними событиями, не всегда проявляющимися в виде повреждающих эффектов, и более поздними, зачастую имеющими выраженное вредное воздействие. Фактический риск для индивидуумов, экспонированных к дозе, соответствующей среднестатистической нагрузке популяции, вероятно, может быть ниже такового лиц, находящихся в пике экспонирования, а для некоторых - равняться нулю. Более высоко экспонированные к ПХБ популяции за счёт профессиональных контактов или аварийных ситуаций имеют, соответственно, более высокий риск проявления отрицательных эффектов.

Во всём мире отмечается ухудшение репродуктивного здоровья наций, основной причиной чего являются низкодозовые эффекты химических веществ, контаминирующих пищу, воду и многие товары потребительского спроса. Этиологическую роль в этой проблеме играют вещества, обладающие эстрогенной активностью, так называемые эстрогеноподобные химические соединения. По механизму действия последние подразделяются на агонисты и антагонисты. Агонисты не являются истинными гормонами, но сходны с ними, и потому их называют мимическими гормонами. Антагонисты, индуцируя энзиматическую активность, выступают в роли анти-эстрогенов и взаимодействуют с естественными гормонами, снижая или разрушая их функциональную активность.

Гормоны, вырабатываемые железами внутренней секреции, то есть природные гормоны, действуют на организм как мессенджеры или стимуляторы каскада ряда эффектов. По мере использования гормонов организм удаляет их из крови. В отличие от природных гормонов, мимические химические гормоны не выводятся из организма столь быстро, они остаются в нём длительное время, выполняя работу естественных гормонов несвоевременно, неуместно, деструктивно и пагубно для организма.

Теперь известно, что ПХБ действуют на организм и как сильнейшие «гормоны окружающей среды», разрушая эндокринную систему, и как мимические гормоны. ПХБ взаимодействуют с природными сигнальными гормонами организма, обусловливая феминизацию потомства мужского пола, уменьшая сперматогенез, изменяя сексуальное поведение, вызывая эндометриоз у женщин, пороки развития у детей, уменьшая IQ растущих детей, снижая вес и детерминируя синдром истощения, супрессируя иммунологическую резистентность организма.

Неблагоприятное воздействие ПХБ на организм женщины и её потомство начинает складываться до формирования эмбриона и плода, в проэмбриональном периоде, когда повреждающему влиянию подвергаются половые клетки.

Датское Агентство по защите окружающей среды в Копенгагене в апреле 1995 г. издало доклад «Репродуктивное здоровье мужчин и химические вещества окружающей среды с эстрогенными эффектами», в котором представлен перечень мимических экотоксикантов. Большинство из 209 изомеров ПХБ признаны веществами с эстрогенным характером действия. У мужчин отмечаются нарушения сперматогенеза, атрофия яичек, патология строения яичек, уменьшение размера половых органов, снижение уровня тестостерона, отклонения в сексуальном поведении.

Британский медицинский журнал отметил, что за анализируемы период (40 лет) частота рака яичек выросла в 3-4 раза, пороков развития мужской репродуктивной системы - в 2-4 раза, включая крипторхидизм и гипоспадии. Как сообщил NIEHS (1993), сперматогенез у мужчин индустриально развитых стран за последние 50 лет снизился на 50%, ежегодно снижаясь на 2% последние два десятилетия.

Лишь недавно было получено объяснение мировой тенденции снижения репродуктивной функции у мужчин. Все проявления репродуктивной патологии у мужчин однозначно связывают с экспонированием особей мужского пола на ранних этапах онтогенеза к эстрогеноподобным веществам. Этиологическую причастность к этому в значительной мере приписывают полихлорированным бифенилам - повсеместным, персистентным поллютантам окружающей среды. Так, у мужчин с числом сперматозоидов менее 2*107кл/мл методом множественного регрессионного анализа установлена отрицательная корреляционная связь между индексом подвижности половых клеток и содержанием в сперме полихлорбифенилов. Выявленная корреляция не отрицает возможности вредного воздействия ПХБ на показатели функционального состояния сперматозоидов.

Существует два пути воздействия гормоноподобных экотоксикантов на мужскую репродуктивную функцию:

* Химические вещества могут оказывать прямое воздействие на яички, повреждая сперму или снижая её количество, или будучи непосредственно перенесенными сперматозоидами в яйцеклетку.

* Токсины могут воздействовать опосредованно, через нервную и эндокринную системы, вызывая выброс гормонов, действующих как мессенджеры - регуляторы комплекса химических процессов.

Ученые применили метод структурного анализа хроматина спермы (Sperm Chromatin Structure Assay, SCSA) для изучения целостности образцов спермы и оценки степени повреждения ДНК - так называемый индекс фрагментации ДНК (DFI). Они определяли уровни гексахлорбифенила (изомер под номером 153 с 6 атомами хлора) в сыворотке крови, который является маркером общего содержания недиоксиноподобных ПХБ в организме человека. Помимволонтеры были анкетированы.

Результаты оказались интригующими и вызвали некоторое замешательство. Установлена прямая корреляция между уровнем DFI и ПХБ в целом для всей выборки. Степень фрагментации ДНК возрастала на 60% в группе, экспонированной к самым высоким концентрациям СОЗ. Однако для отдельных когорт такая связь установлена не была.

Данные, полученные для отдельных когорт, неожиданные и обнадеживающие. В надежде получить простой ответ, как обычно, ученые получили новые вопросы. Поэтому на данном уровне компетентности можно только высказать предположение о том, что генетические и/или жизненные факторы способны нейтрализовать или уравновешивать влияние поллютантов на эти группы.

Полученные результаты, по мнению исследователей, являются базовым материалом для проспективных наблюдений. Медианный уровень повреждения ДНК спермы составлял 10%, и подавляющее большинство мужчин-волонтеров было фертильным. Вероятность стать отцом начинает снижаться, когда доля поврежденной спермы превышает 20% и ничтожно мала, когда она выше 30-40%. Экспонирование к ПХБ может оказывать негативное воздействие на репродуктивную функцию человека и, особенно, мужчин, которые, помимо того, уже имеют большой процент дефектной спермы.

2. Дибенздиоксины и дибензфураны

загрязнитель полихлорированный репродуктивный здоровье

Класс полихлорированных дибенздиоксинов (ПХДБД) и дибензфуранов (ПХДБФ) насчитывает 210 изомерных соединений. Токсичный потенциал изомеров варьируется от 1000 до 10 ООО; наиболее токсикологически опасны изомеры с замещениями по положениям 2, 3,7 и 8, самую большую токсичность имеет 2,3,7,8-тетрахлордибенз-р-диоксин (2,3,7,8-ТХДБД). Оценивая токсичность для человека, применяют фактор эквивалентной токсичности (ФЭТ). Относительную активность оценивают по токсичности 2,3,7,8-ТХДБД (ФЭТ=1) и выражают приближенно в эквивалентах токсичности (ЭТ).

Эти соединения образуются при синтезе определенных хлорорганических соединений, например биоцидов. Именно с ними была связана известная авария в итальянском городке Севезо в 1976 г., при которой в окружающую среду было выброшено значительное количество 2,3,7,8-ТХДБД (так называемый севезодиоксин), что привело к многочисленным жертвам среди населения.

Помимо этого, подобные продукты образуются при сжигании мусора (хлорсодержащих соединений), при работе двигателей внутреннего сгорания, при сжигании топлива, в промышленных выбросах и табачном дыме.

Выведение ПХДБД и ПХДБФ снижается при увеличении степени галогенизированности соединений. 2,3,7,8-ПХДБД выводится из организма очень медленно, преимущественно с желчью. Период полувыведения составляет у человека от 5 до 7 лет. Наиболее высокие концентрации находятся в печени и жировой ткани. В среднем в жировой ткани организма аккумулируется примерно 40 нг ЭТ/кг. На основе высокой липофильности ПХДБД и ПХДБФ и длинного периода полувыведения может значительно возрастать их концентрация в женском молоке (в среднем 30 нг ЭТ/кг жира молока). Это способствует тому, что к новорожденному

В большую группу диоксинов и диоксиноподобных соединений входят как сами полихлорированные дибен-зордиоксины (ПХДД) и дибензофураны (ПХДФ), которые по своей химической структуре являются три-циклическими ароматическими соединениями, так и полихлорированные бифенилы (ПХБ), поливинилхлорид (ПВХ) и ряд других веществ, содержащих в своей молекуле атомы хлора. Это чужеродные живым организмам соединения, попадающие в окружающую среду с продукцией или отходами многих технологий. Диоксины найдены везде -- в воздухе, почве, донных отложениях, рыбе, молоке (в том числе и грудном), овощах и т. д. Обладают чрезвычайно высокой устойчивостью к химическому и биологическому разложению, способны сохраняться в окружающей среде в течение десятков лет переносится по пищевым цепям; супертоксиканты - универсальными клеточными ядами, поражающими все живое. Диоксины не производятся промышленно, но они возникают при производстве других химических веществ в виде примесей, например: при синтезе гексахлор-фенола, хлорированных фенолов, гербицидов на основе гек-сахлорбензола и хлордифениловых эфиров. Известна трагедия вблизи г. Севезо (Италия), где на заводе произошел выброс трихлорфенола, содержащего примерно 2-3 кг ТХДД. Более 2/3 этого количества отложилось на площади в 15 га на расстоянии около 500 м от завода. Период полураспада ТХДД в почве составляет примерно 10-12 лет. Источником поступления диоксинов в окружающую среду является и нарушение правил захоронения промышленных отходов, в результате чего также происходит сильное загрязнение почв.

К другим источникам диоксинов относятся: термическое разложение технических продуктов, сжигание осадков сточных вод, муниципальных, медицинских и опасных отходов (например, ПХБ и изделий из ПВХ);

металлургическая и металлообрабатывающая промышленность, выхлопные газы автомобилей, целлюлозно-бумажная промышленность, лесные пожары (леса, обработанные хлорфенольными пестицидами), хлорирование питьевой воды и др. Известное еще с начала XX в. заболевание, называемое хлоракне, было квалифицировано в 30-е гг. как профессиональная болезнь рабочих хлорных производств. Хлоракне -- тяжелая форма угрей, уродующих кожу лица. Заболевание может длиться годами и практически не поддается лечению. Пик выброса диоксинов пришелся на 60-70-е гг. XX в., в результате расширения производства отбеленной бумаги, а также веществ, в технологии синтеза которых использовался хлор.

Опасность диоксинов

Воздействие диоксинов на людей, а также растения и животных в нашей стране исследованы недостаточно. Во всяком случае сведения из различных источников часто не согласуются друг с другом, а порой и противоречивы. Поэтому настоящая информация базируется на усредненных данных.

Диоксин является универсальным клеточным ядом и может поражать многие виды животных и растений. Опасность диоксинов во многом обусловлена их высокой стабильностью, долговременным сохранением в окружающей среде, беспрепятственным переносом по цепям питания и, в результате, длительным воздействием на живые организмы.

Концентрации токсичных диоксинов, приводящие в 50% случаев к смертельному исходу, для различных лабораторных животных составляют от 1 до 300 мг/кг. Поражение человека возможно при поступлении диоксинов в организм через желудочнокишечный желудочная железа, легкие, иммунная система. Возникают тяжелые отеки околосердечной сумки, в брюшной и грудной полостях. Возможны канцерогенный и мутогенный эффекты. В частности, отмечается повышенная частота хромосомных мутаций и врожденных уродств изза специфического действия диоксина на генетический аппарат половых клеток и клеток эмбриона.

Диоксины обладают острой и хронической токсичностью. Период скрытого действия может быть достаточно велик (от 10 дней до нескольких недель, а иногда и нескольких лет).

Признаками поражения диоксинами являются снижение веса пострадавшего, потеря аппетита, появление угреобразной сыпи на лице и шее, не поддающейся лечению. Развивается поражение век. Наступают крайняя депрессия и сонливость. В дальнейшем поражение диоксином приводит к нарушениям функции нервной системы, обмена веществ, изменению состава крови. Может повреждаться сердце, под вредных для организма количествах диоксины нарушают функции печени, что сопровождается накоплением в клетках токсических продуктов, нарушением обмена веществ, подавлением функций ряда систем организма. Это обуславливает многообразие симптомов интоксикации.

Специфическим заболеванием, вызываемым отравлением диоксином, является хлоракне. Оно сопровождается ороговением кожи, нарушением пигментации, изменением порфиринового обмена в организме, избыточной волосатостью. При небольших поражениях локальные потемнения кожи наблюдаются под глазами и за ушами. При сильных поражениях лицо белого человека становится похожим на лицо негра.

Лечение диоксиновых отравлений проводится в соответствии с проявившимися симптомами. Специфические средства профилактики и лечения отсутствуют.

Во второй половине 70-х гг стало ясно, что опасность диоксинов как веществ, относящихся к супертоксикантам, приобрела общепланетарные масштабы. На современном этапе установлено, что по своему существу диоксины являются тотальным ядом. Размер угрозы человечеству от этой группы веществ можно сравнить с последствиями применения ядерного оружия. Лишь в СССР проблема не заняла места, адекватного опасности, представляемой для цивилизации. Об этом можно судить, например, по содержанию ежегодных официальных докладов экологических министерств СССР и России: существование этой проблемы в них не упоминается. Это положение стало несколько изменяться только с 1989 года. Здесь следует, видимо, отметить, что самый загрязненный диоксинами город в мире находится в России, это -- Чапаевск

У человека в целом описано довольно много признаков и симптомов различных заболеваний, которые можно свести к следующим: кожные проявления -- хлоракне, гиперпигментация и др.; нарушение работы различных физиологических систем -- расстройство пищеварения (рвота, тошнота, непереносимость алкоголя и жирной пищи), нарушения в сердечно-сосудистой системе, мочевыводящих путях, поджелудочной железе и др.; неврологические эффекты -- головные боли, невропатия, потеря слуха, обоняния, вкусовых ощущений, нарушение зрения; психические эффекты -- нарушение сна, депрессия, немотивированные приступы гнева.

К настоящему времени в странах Запада путем последовательного технологического перевооружения диоксиноопасных производств удалось достичь резкого сокращения объемов поступления диоксинов в природную среду и наладить повсеместный контроль за их содержанием. В нашей стране антидиоксиновая борьба практически не ведется. Диоксиновые технологии широко применяются в различных производствах, особенно химического, агрохимического, электротехнического профиля, в целлюлознобумажной промышленности. Вещества, содержащие диоксины, широко используются и распространяются по стране (заливка трансформаторов, гербициды сплошного действия, пестициды, бумага и многая другая продукция, изготовленная с помощью хлорных технологий)

Заключение

Таким образом, провоцируется развитие онкологических заболеваний, болезней крови и кроветворной системы, эндокринной системы, возникаюот врожденные уродства. Изменения передаются по наследству, действие диоксинов распространяется на несколько поколений.

Возможно немало экологически опасных путей образования диоксинов, фактически реализующихся как при производстве продукции, так и при ее утилизации. Следует отметить, что сжигание на своем дачном участке или в лесу пластмассовых бутылок, канистр, пакетов из-под сока или молока, старой мебели, пропитанной пентахлорфенолом, тоже "вносит свою лепту" в загрязнение окружающей среды диоксинами. Кроме того, при сжигании образуются и другие небезопасные соединения. Так, термическое уничтожение одноразовой посуды, пищевой пленки, углеводородных пластиков (пакеты и пр.) влечет за собой образование канцерогенных полиароматических углеводородов (ПАУ); резины - помимо ПАУ, канцерогенно опасную сажу с окислами серы; поролон, нейлон, синтетические ткани и покрытия, полиуретаны - цианиды; горение линолеума (в особенности, антистатического), изоляционных материалов, пластмассовых игрушек, полиэтиленовой тепличной пленки дает в общей сложности до 70 наименований токсических веществ, самые неблагоприятные из которых - диоксины. В целом, сжигание любых ПВХ-композиций влечёт за собой выделение большого числа диоксинов.

Список использованной литературы

1. .Петров К.М. Общая экология. Изд. "Химия", СПб, 2000, 376 стр.

2. Безопасность жизнедеятельности: Учебник/Под ред. Э.А. Арустамова. - М., 2000.

3. Охрана окружающей среды/Под ред. А.С. Степановских. - М., 2000.

4. Урсул В.И. Неонацизм в глобальных процессах современности // Вестник военного университета. - 2007. - № 3. - С. 20-29.

5. Московченко А.Д. Автотрофная стратегия выживания // Вестник РФО. - 2011. - №1. - С. 112-116.

6. Харламов С.Ю. Эволюция концепции автотрофности человечества В.И. Вернадского // Научные ведомости Белгородского гос. ун-та. Серия: Философия. Социология. Право. - 2008. - Т. 12, № 5. - С. 12-21.

7. Московченко А.Д. Автотрофное человечество - глобальный феномен современной культуры // Известия Томского политехнического университета. - 2012. - Т. 320, № 6. - С. 81-84.

8. Московченко А.Д. Русский космизм. Автотрофное человечество будущего. - Томск. гос. ун-т систем упр. и радиоэлектроники, 2012. - 146 с.

Размещено на Allbest.ru