3. Совместное действие токсикантов

Как уже говорилось ранее, токсические соединения не находятся во внешней среде в неизменном виде. Более того, обычно мы имеем дело со смесью различных соединений. И свойства каждого отдельного соединения в этой смеси отличаются от свойств соединения в чистом виде в зависимости от того, с какими компонентами интересующий нас токсикант взаимодействует и как именно меняются его свойства в смеси.

Известны три основных типа взаимодействия химических соединений в смеси:

1) синергизм, или потенционирование, когда эффект действия больше простого суммирования;

2) антагонизм, когда действие нескольких ядов бывает меньше суммированного;

3) аддитивное, или простое суммирование.

Синнергизм наблюдается при совместном действии веществ «хлорофос +карбофос», «карбофос + метафос» за счет подавления фермента холинэстеразы и торможения детоксикации другого соединения. Антагонизм характерен для совместного действия оксида азота и сернистого ангидрида, оксида углерода и толуола.

Эффектом суммации из токсикантов атмосферы обладают озон и оксид азота (II); оксид углерода (II) и оксид азота (IV); оксид серы (IV) и фтористый водород; оксид серы (IV), аммиак и оксиды азота [5].

Связь между структурой токсиканта и токсичностью

При выявлении, оценке и управлении риском большое внимание уделяется взаимосвязи токсичности и химического строения вещества, поскольку действие химиката на организм зависит от его физико-химических свойств: высокая реакционная способность уже сама по себе служит предпосылкой токсичности. Однако системная токсичность проявляется теми соединениями, свойства которых обеспечивают высокую скорость их проникновения в организм и органы мишени.

Способы проникновения могут быть разными: летучие соединения попдают в организм преимущественно с воздухом, липофильные вещества легкосорбируются и пенетрируют через кожу, а гидрофильные полярные – через различные отделы пищеварительного тракта. Наибольшей проникающей способностью обладают небольшие по размеру, в целом липофильные, но имеющие некоторую структурную полярность (или поляризуемые) молекулы.

Биологическая активность в связи с липофильностью и полярностью поддается моделированию на основании значений коэффициентов распределения в системе «н-октанол – вода» (kow).

4. Классификации веществ по токсичности

Существует множество классификаций веществ по их токсичности. Приведем некоторые из наиболее часто используемых классификаций.

Общие:

– по химическим свойствам (химическая);

– по целям применения (практическая);

– по степени токсичности (гигиеническая);

– по виду токсического действия (токсикологическая);

– по «избирательной» токсичности (деление на «нервные яды», сердечные яды» и т. п., по месту действия);

– по агрегатному состоянию.

Специальные:

– по типу развивающегося понижения содержания кислорода в тканях ор-ганизма (патофизиологическая);

– по механизму взаимодействия с ферментными системами (патохимиче-ская);

– по характеру биологического последствия отравления (биологическая);

– по степени канцерогенной активности.

Важнейшей характеристикой ксенобиотиков с позиции экотоксикологии является их экотоксическая опасность. Опасность – это потенциальная способность вещества в конкретных условиях вызывать повреждение биологических систем при попадании в окружающую среду. Потенциальная опасность вещества определяется его стойкостью в окружающей среде, способностью к биоаккумуляции, величиной токсичности для представителей различных биологических видов.

Признаки определения класса опасности вредных веществ установлены стандартом ГОСТ 12.1.007-76 "Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности".

Согласно ГОСТу вредное вещество – вещество, которое при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности может вызывать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности: 1-й – вещества чрезвычайно опасные; 2-й – вещества высокоопасные; 3-й – вещества умеренно опасные; 4-й – вещества малоопасные.

Класс опасности вредных веществ для человека устанавливают в зависимости от норм и показателей:

Чрезвычайно опасные вещества (1-й класс опасности)

Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/куб. м – менее 0,1;

Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг – менее 15;

Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг – менее 100;

Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/куб. м – менее 500.

К чрезвычайно опасным веществам относятся: акролеин, бензапирен, бериллий, диэтилртуть, линдан озон, пентахлордифенил, ртуть, тетраэтилсвинец, трихлордифенил, этилмеркурхлорид, таллий, полоний, плутоний, протактиний, оксид свинца, растворимые соли свинца, теллур, фтороводород.

Высоко опасные вещества (2-й класс опасности)

Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/куб. м – 0,1-1,0;

Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг – 15-150;

Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг – 100-500;

Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/куб. м – 500-5000.

К высокоопасным веществам относятся: атразин, бор, бромдихлорметан, бромоформ, гексахлорбензол, гептахлор, ДДТ, дибромхлорметан, кадмий, кобальт, литий, молибден, мышьяк, натрий, нитриты, свинец, селен, сероводород, силикаты, стронций, сурьма, формальдегид, фенол, фипронил, фосфаты, хлороформ, цианиды, четыреххлористый углерод, хлор, трихлорсилан.

Вещества умеренно опасные (3-й класс опасности)

Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/куб. м – 1,1-10,0;

Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг – 151-5000;

Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг – 501-2500;

Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/куб. м – 5001-50000.

Умеренно опасные вещества: алюминий, барий, железо, марганец, медь, никель, нитраты, серебро, фосфаты, хром, цинк, этиловый спирт.

Вещества малоопасные (4-й класс опасности)

Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/куб. м – более 10,0;

Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг – более 5000;

Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг – более 2500;

Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/куб. м – более 50000.

Малоопасные вещества: симазин, сульфаты, хлориды.