Биологическое усиление ддт в пищевой цепи

Питающаяся рыбой птица	3-76 млн 1	ДДТ
Крупная рыба	1-2 млн1	ДДТ
Мелкая рыба	0,2 - 1,2 млн1	ДДТ
Планктон	0,04 млн1	ДДТ
Вода	0,00005 млн1	ДДТ

Организмы, находящиеся на вершинах пищевых цепей (например, человек или хищные птицы), поедают пищу, в которой ДДТ содержится в значительно более высоких концентрациях, чем обычно в окружаю­щей среде. Одним из последствий накопления ДДТ в организме птиц является то, что они откладывают яйца со значительно более тонкой скорлупой. Тонкая скорлупа легко разбивается и не может защитить развивающегося в яйце птенца. ДДТ широко мигрирует по земному ша­ру. Заметные количества ДДТ обнаружены даже в моллюсках, рыбах, птицах и тюленях Северного и Балтийского морей, а также в антаркти­ческих рыбах, птицах и ластоногих. Пингвины Антарктиды, например, содержат в своем теле ДДТ в концентрации 0,024 мг/кг.

Накопление ДДТ в фитопланктоне мирового океана уже при несколь­ких мкг/л из-за ничтожно низкой растворимости его в воде в значительной степени ингибирует процесс фотосинтеза.

Общая гигиеническая классификация пестицидов

Показатель	Классы
	чрезвычайно опасные	опасные	умеренно опасные	малоопасные
1	2	3	4	5
Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг	Менее 50	51-200	201-1000	Более 1000
Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг	Менее 100	101-500	501-2500	Более 2500
Средняя смертельная концентрация в воздухе, кг/м3	Менее 500	501-2000	2001-20 000	Более 20000
Коэффициент кумуля­ции (1/10 ЛДо, 2 мес.)	Менее 1	1-3	3,1-5	Более 5
Стойкость(почва)	Время разложения на нетоксичные компоненты - более 1 года	Время разложения на нетоксичные компоненты -6-12 мес.	Время разложения на не­токсичные компоненты -1-6 мес.	Время разложения на нетоксичные компоненты -в течение 1 мес.
Аллергенность	Достаточные доказательства аллергенности для человека в эпидемиологических и/или клинико-аллергологических исследованиях, подтвержденные специфическими аллерготестами в сочетании или при отсутствии доказательств сенсибили­зирующего действия на животных	Ограниченные доказательства аллергенности для человека в эпидемиологических и/или клинико-аллергологических исследованиях (при ограни­ченных возможностях специ­фического аллерготестирования) в сочетании с достаточными доказательствами сенсибили зирующего действия на животных	Достаточные доказательства сенсибилизирующего действия на животных	Отсутствие сенсибилизирующего эффекта в рамках стандартного протокола исследований

Многие вещества, будучи малотоксичными, опасны в связи с воз­можностью мутагенного, тератогенного и канцерогенного действия на организм уже в небольших количествах, близких к: реально встречаю­щимся. Они могут оказывать токсическое действие на плод, не принося вреда организму матери и, выделяясь с молоком, затем отрицательно влиять на рост и развитие младенца. Опасность пестицидов для челове­ка определяют рядом критериев, характеризующих возможность посту­пления в организм и способность оказывать неблагоприятное действие.

К критериям опасности относят их устойчивость в окружающей среде, стойкость к химическим, физическим и прочим факторам при технологической и кулинарной обработке пищевого сельскохозяйствен­ного сырья и продуктов питания.

Степень опасности при работе с пестицидами определяется ве­личинами среднесмертельной (ЛД₅₀) и пороговой - вызывающей ми­нимальные нарушения - доз и концентраций при разных путях поступления в организм; зоной токсического действия (отношением ЛД₅₀ к пороговой дозе; чем эта зона уже, тем больше опасность острого отравления); способностью проникать через неповрежденные кож­ные покровы и оказывать токсическое действие; наличием и вы­раженностью кумулятивных свойств.

В соответствии со стандартом все вредные вещества делят на 4 класса опасности:

1. чрезвычайно опасные, ПДК < 0,1 мг/м³;

2. высокоопасные, ПДК 0,1-1,0 мг/м³;

3. умеренно опасные, ПДК 1,1-10,0 мг/м³;

4. малоопасные, ПДК > 10,0 мг/м³.

Для оценки опасности пестицидов разработана их классификация по накоплению (кумуляции) их в организме (табл. 61). В основе класси­фикации использован коэффициент кумуляции К, представляющий собой отношение суммарной дозы, вызывающей гибель животных при повторном воздействии, к ЛД₅₀ при однократном введении; чем меньше коэффициент А*, тем опаснее вещество.

Для оценки токсичности пестицидов в продуктах питания ис­пользуют так называемую «допустимую суточную дозу» (ДСД) ко­торая выражается в мг/кг и обозначает то количество препарата, кото­рое можно принимать ежедневно внутрь в течение всей жизни, не испы­тывая при этом никаких болезненных симптомов. Эти нормы устанав­ливаются после опытов над двумя видами животных в течение всей их жизни, а также над двумя поколениями их потомства-

Наибольшая доза, которая в этих экспериментах не вызывала ни­каких заболеваний, называется «концентрацией нулевого воздейст­вия» - КНВ (no effect level). Для того чтобы эти нормы распространить на человека, значение КНВ делят на 100, получая таким образом «до­пустимую суточную дозу» (ДСД) для человека:

ДСЩ = 0,01-КНВ. (6)

Для установлены максимально допустимых концентраций пести­цидов в различных продуктах питания необходимо знать, какие количе­ства продуктов питания употребляются в пищу ежедневно. Далее необ­ходимо знать для расчета дозы массу тела потребителя. Для пестицидов суточная допустимая доза потребления может быть определена следую­щим образом:

ДСП = ДСД х (масса тела)

суточное потребление пищи, кг

Таким образом, гигиена и токсикология пестицидов требует глубо­ких фундаментальных гигиенических, токсикологических и химических исследований, гарантирующих охрану здоровья человека.

Рассмотрим некоторые основные группы пестицидов.

Хлорорганимеские пестициды (ХОП) применяют в сельском хо­зяйстве в качестве активных инсектицидов, акарицидов и фумигантов в борьбе с вредителями зерновых и технических культур.

Гигиеническом классификация опасных пестицидов по мутагенности и канцерогенности

Показатель	Подкласс
	2 А.	2В	2С
	Единичные эпиде-	Отсутствие дока-	Отсутствие дозозависимой
	миологичес кие на-	зательств мута-	мутагенности на млекопитаю-
	блюдения мутаген-	генности для че-	щих, ню наличие воспроизво-
мутагенность	ного эффекта в со-	ловека и наличие	димых позитивных результатов
	матических клетках	дозозависимой	на млекопитающих в макси-
	человека при нали-	мутагенности в	мально переносимой дозе
	чии дозозавьисимой	соматических и	(МИД) в сочетании с достаточ-
	мутагенности в со-	зародышевых	ными доказательствами мута-
	матических и заро-	клетках млекопи-	генности на стандартных лабо-
	дышевых клетках	тающих in vivo	раторных генетических объек-
	млекопитающих in		тах (не млекопитающие, куль-
	vi vo		туры клеток млекопитающих и человека in vitro)
	Ограничснные дока	Для животных с	Только эпидемиологические
	зательства канцеро-	развитием опухо-	данные, по степени доказа-
	генности для чело-	лей в органах с	тельности находящиеся между
	века в сочетании с	низкой частотой	ограниченными и неадекват-
	достаточными дока-	спонтанных но-	ными доказательствами
	зательствами канце-	вообразований,
	рогенности для жи-	или в порядке
	вотных или доста-	исключения
	точные доказатель-	только ограни-
	ства канцерогенно-	ченные доказа-
Канцерогенность	сти для животных в	тельства канцеро-
	сочетании или с	генности для че-
	доказательствами единого для челове­ка и животных ме­ханизма канцероге­неза, или с -необыч­ными проявлениями канцероген ности	ловека

Из-за высокой устойчивости в окружающей среде и способности к биоконцентрации в пищевых цепях, ХОП превратились в глобальные загрязнители. Им присущи сверх- или выраженная кумуляция. Большинство ХОП плохо растворимы в воде, но хорошо - в органических растворителях, в том числе жирах.

Метаболизм. хлорированных ароматических углеводородов - гексалорбензота, ДДТ и его аналогов, метоксихлора и др. во внешней среде и различных биологических средах протекает по восстановительному и дегидрохлорированному механизмам. Общепризнан ряд возможных пу­тей метаболизма ДДТ в живых организмах: окисление до ДДА (дихлор-дифенилуссусная кислота); дигидрохлорирование до ДДЭ (2,4-ДИ-хлорэтилен); восстановительное дехлорирование до ДДД (4,4-дихлюрди-фенилдихюрметилметан).

(С1С₆Н₄)₂СН - СС1₃ -> (С1С₆Н₄)₂СН - СНС1₂ ДДТ ДДД

ДДД- это активный контактный инсектицид, лишь несколько ус­тупающий ДДТ по токсичности. Для теплокровных он особенно опасен своей высжой хронической токсичностью.

Реакция дегидрохлорирования свойственна также и другой группе хлороргадоческих соединений, например, продуктам хлорирования цик-лопарафшов, к которым относится гексахлорциклогексан (ГХЦГ). Под влиянием микроорганизмов ГХЦГ превращается в пентахлорциклогек-сан, переходящий затем в трихлорбензол, которые в свою очередь взаи­модействуют с сульфгидрильными группами аминокислот.

ХОП обладают эмбриотоксическим действием (гексахлорбута-диен, лищан, ДДТ, каптан, кельтан, мильбекс); вызывают пороки раз­вития (ДДТ, эупарен) и мутагенные изменения (ДДТ, линдан, кельтан, каптан). Некоторые из ХОП являются канцерогенами (ГХЦГ, гептахлор, каптан, лшдан, фталан) и аллергенами (каптан, линдан), что явилось основанием для ограничения либо запрещения их применения в отдель­ных регионах России.

ВОЗ утверждены значения гигиенических нормативов для хлорорганическж пестицидов (табл. ниже).

Фосфорорганические пестициды (ФОП) - одна из наиболее рас­пространенных и многочисленных групп пестицидов.

Широкое исследование этих веществ началось в 1930-х годах в лаборатории Герхарда Шрадера в Германии. Токсичность ФОП зависит от строешя алкильных радикалов при атоме фосфора. Для млекопи­тающих и человека производные фосфорной кислоты значительно* ток­сичнее, чел тиофосфорной. Для насекомых имеет место обратная за­висимость Первым широко используемым пестицидом из этой группы был тетрхэтилпирофосфат (ТЭПФ). Из-за высокой токсичности для млекоштющих он был позже заменен на другие соединения. Среди наиболее известных ФОП: паратион, диазинон, хлорофос, карбофос, дисульфопион, малатион. Среди ФОП обнаружены не только эффек­тивные мстициды, но и вещества, чрезвычайно токсичные для челове­ка. Под руководством того же Шрадера на основе ФОС в 1940-х годах были получены первые фосфорорганические боевые отравмюииие веще­ства (ФОБ), в частности табун.