Биологические эффекты пестицидов

Из всех химических веществ, поступающих в организм человека с воздухом, водой, продуктами питания, наиболее опасными считаются пестициды. Они накапливаются в жировой ткани, отрицательно воздействуют на нервную и сердечно-сосудистою систему. Особенно опасны пестициды для детей, заболеваемость которых в загрязненных ими регионах примерно в 5 раз выше, чем в районах с наименьшей химизацией. Среди таких заболеваний - болезни кожи, органов дыхания, пищеварительного тракта, аллергия, нарушение обмена веществ, отставание в физическом развитии.

По прогнозам ученых злоупотребление пестицидами уже в этом десятилетии способно спровоцировать взрыв раковых заболеваний и мутаций. При этом, как полагают, наступающие генетические изменения необратимы.

По данным ВОЗ, ежегодно отравляется пестицидами до 500 тыс. человек, среди них около 5 тыс. со смертельными исходами.

Отмечено, что многие пестициды способны накапливаться в различных органах и тканях и значительно превышать в них содержание по сравнению с внешней средой (коэффициент накопления их у рыб может достигать 10-15, у малюсков - до 25).

Нерациональное применение пестицидов в сельском хозяйстве является причиной их накопления в почве, продуктах питания, в которых чаще всего накапливаются хлор-, фосфор - и ртутьорганические соединения. При этом хлорорганические производные накапливаются как в продуктах растительного, так и животного происхождения а фосфорорганические и карбаматы - преимущественно в растительных.

В организм человека пестициды попадают различными путями, но наиболее опасным является их проникновение через слизистую оболочку глаз и кожи. По некоторым данным, через кожные покровы количество пестицидов проникает в 100 раз больше, чем при вдыхании загрязненного ими воздуха. Человек, контактирующий с пестицидами в течение 1 часа, может абсорбировать от 0,1 до 44,2% токсического вещества. Но больше всего токсикантов поступает с пищей и водой (Л. А. Юданова, 1989).

Установлено, что, попадая в организм, пестициды могут накапливаться в тех или иных тканях. Хлорорганические производные (ХОП) аккумулируются активнее всего в живой ткани. У лиц, постоянно контактирующих с этими соединениями, их содержание в жировой ткани в 10-100 раз выше, чем у прочего населения.

Следует иметь в виду, что хлорорганические соединения при их распаде образуют продукты, обладающие более высоким поражающим эффектом, чем исходное вещество. Большинство фосфорорганических пестицидов (ФОП) относительно быстро распадаются в окружающей среде. Поэтому они менее опасны, чем хлорорганические производные.

Попадая в организм, пестициды поражают почти все органы, вызывая в них дистрофические изменения, нарушая обмен веществ, угнетая функции центральной и вегетативной нервной систем.

Острые отравления ХОП сопровождаются развитием головной боли, головокружением, потерей аппетита, мышечной слабостью, повышением температуры тела. Тяжелые формы отравления проявляются одышкой, судорогами, коматозным состоянием. При хроническом отравлении поражается периферическая нервная система, вследствие чего развиваются невралгии, полиневриты. Признаками нарушения функции ЦНС являются развитие неврозов, астенического состояния (астения - бессилие, слабость); поражается печень, ощущаются боли в сердце, наступает одышка.

При попадании в организм ФОП также развиваются острые и хронические отравления. В острых случаях наблюдается стадийность проявления симптомов. На первом этапе отмечается чувство беспокойства, тошнота, слюнотечение, кишечные боли, слезотечение и нарушение зрения. Средняя степень отравления характеризуется развитием головной боли, бессонницей или, наоборот, сонливостью, дрожанием конечностей и головы, нарушением речи. Тяжелая форма острого отравления сопровождается клоническими и тоническими судорогами, сменяющимися коматозным состоянием. Смерть наступает от отека легких и паралича центра дыхания.

Хронические отравления ФОП проявляются головокружением, головной болью, ухудшениям памяти, быстрой утомляемостью, нарушением сна, дезориентацией в пространстве, вазовегетативными нарушениями. Как остаточные явления долго сохраняются поражения периферической нервной системы (невриты, парезы и параличи конечностей).

Для многих пестицидов характерна кумуляция. В таких случаях биологический эффект может проявляться лишь после того, как их концентрация в отдельных тканях достигает определенного уровня, вследствие чего наступают нарушения функции различных органов и систем, угнетается иммунитет. Это приводит к снижению устойчивости организма к различного рода заболеваниям.

Вследствие интоксикации пестицидами в организме интенсифицируются мутагенные процессы, хромосомные аберрации, в результате чего нарушается метаболизм, провоцируется развитие опухолей, а в эмбриогенезе - формирование пороков развития, внутриутробная гибель плода (эмбриотропный эффект). Больше половины пестицидов являются мутагенами. Многие из них, помимо общего действия на организм, избирательно поражают те или иные органы (органоспецифическое действие). Так, например, прометрин, накапливаясь в печени, нарушает ее белок- и протромбинсинтезирующую функцию, кроме того угнетает эритроцитопоэз и снижает содержание гемоглобина крови. Пропазин нарушает деятельность ЦНС и терморегуляцию организма. Производные мочевины (линурон, монурон) поражают печень, почки, селезенку, неблагоприятно воздействуют на эндокринную систему и обмен веществ.

Отдельно следует коснуться вопроса о пестицидах и пищевых продуктах. На различных этапах производства сельскохозяйственной продукции существует реальная опасность их загрязнения пестицидами непосредственно или через другие объекты окружающей среды (воду, почву, тару и т. п.). По пищевым цепям они могут переходить из одного биологического объекта в другой, в связи с чем значительно расширяется ассортимент загрязненных пищевых продуктов. Особо опасно загрязнение стойкими пестицидами, многие из которых способны накапливаться в пищевых продуктах при повторных обработках посевов. Некоторые пестициды изменяют органолептические свойства продуктов, а многие из них - химический состав и биологическую ценность продуктов. Они способны снижать количество аскорбиновой кислоты в овощах, фруктах, ягодах, уменьшать содержание крахмала в картофеле, изменять углеводный и белковый состав злаков.

Как правило, концентрация пестицидов в пищевых продуктах невелика, поэтому острые отравления развиваются редко, но возможны отдаленные эффекты (бластомогенное, мутагенное, эмбриотропное действия).

Все чаще регистрируется обращаемость в лечебные учреждения работников сельского хозяйства, промышленных предприятий с аллергическими проявлениями вследствие поражения пестицидами, а также при их наличии в продуктах питания.

Статистика свидетельствует о том, что немалая часть отравлений пестицидами обусловлена профессиональной деятельностью людей. В разных странах она составляет от 15 до 90%. Страдают чаще сельскохозяйственные работники (полольщики, работники теплиц), пилоты сельскохозяйственной авиации, кладовщики складов ядохимикатов, люди занятые на производстве и транспортировке пестицидов. Показано, что повторяющийся контакт с малыми дозами токсикантов представляет большую опасность, чем однократная значительная их доза.

При анализе причин профессиональных отравлений пестицидами показано, что примерно в 75% случаев это вызвано нарушением техники безопасности, около 18% случаев интоксикации обусловлены плохим здоровьем рабочих. Поэтому профилактике отравлений пестицидами придается очень важное значение.

Природоохранные мероприятия при производстве и использовании пестицидов и агрохимикатов

Нерациональное применение пестицидов неизбежно отрицательно влияет на экосистемы любого уровня, на здоровье человека и человеческих популяций, поэтому еще в годы существования СССР в Украине был создан комитет по охране природы, в функции которого входили: разработка мероприятий по улучшению дела охраны окружающей среды, природоохранного контроля за деятельностью всех предприятий и организаций независимо от их ведомственной подчиненности, в том числе контроля за разработкой получения, производством, транспортировкой, применением и хранением ядохимикатов и минеральных удобрений, установление ПДК вредных веществ в атмосфере, воде водоемов и почве, разработка мер профилактики рассеивания их в окружающей среде и отравлений.

Все это регламентируется “Санитарными правилами по хранению, транспортировке и применению пестицидов в сельском хозяйстве”. Этими правилами предусматриваются меры профилактики профессиональных отравлений, которые заключаются прежде всего в максимально возможном ограничении на всех этапах работы контакта с пестицидами. Предусматриваются меры для исключения возможности случайных отравлений населения, проживающего вблизи мест применения и широкого рассеивания пестицидов и удобрений в окружающей среде.

Согласно “Правил”, склады, где хранятся пестициды и агрохимикаты, должны располагаться на расстоянии не менее 200 м от жилых и животноводческих помещений, а сельскохозяйственная техника, применяемая для рассеивания пестицидов, - на расстоянии не менее 500 м. На эти территории не должны допускаться посторонние лица. Складские помещения и площадки оборудуются таким образом, чтобы исключить возможную утечку сохраняющихся там агрохимикатов.

Транспортировка пестицидов осуществляется только специально оборудованным транспортом, который должен периодически подвергаться обезвреживанию на специально оборудованных площадках. Особые требования предъявляются к таре. Она должна быть исправной и обеспечивать надежную упаковку ядохимикатов, иметь необходимую и четкую маркировку. Использование освободившейся тары для других целей не допускается. Тару одноразового использования уничтожают, а возвратную обезвреживают на специально оборудованных площадках.

К работе с пестицидами и агрохимикатами допускается только специально обученный персонал не моложе 18 лет, женщины не старше 50, а мужчины - 55 лет. Запрещена работа беременных и кормящих матерей. Каждые 12 месяцев персонал должен проходить обследование, а в отдельных случаях чаще. При работе с фосфорорганическими пестицидами - еженедельный контроль активности холинэстеразы крови (проверяют перед началом работы) и при снижении ее уровня на 25% переводят на работу, не связанную с контактом с пестицидами. Рабочий день не должен превышать 6 часов, а при работе с ртутьорганическими пестицидами - 4 часа. 8 часов на работе, исключающей контакт с пестицидами.

Работающие с пестицидами и минеральными удобрениями не реже 1 раза в 6 месяцев обязаны проходить медосмотры, в которых должны принимать участие врачи разных профилей: терапевты, невропатологи, стоматологи, дерматологи, гинекологи, окулисты, ЛОР-специалисты, рентгенологи. Медосмотры должны сопровождаться проведением общего анализа крови, биохимическими исследованиями холинстеразы, содержания метгемоглобина в крови. Лицам, проработавшим с пестицидами, минеральными удобрениями более 5 лет, а равно и с другими вредными веществами следует раз в 3 года проводить рентгенографию легких.

Важным является соблюдение правил личной гигиены, использование защитной одежды, масок, респираторов, очков, перчаток.

Наиболее рациональное использование ядохимикатов в растворах, суспензиях или гранулах. Распыление их более опасно. В связи со значительным бесполезным рассеиванием пестицидов в окружающей среде в момент использования, расстояние от ближайших населенных пунктов должно составлять не менее 1000 м, а их рассеивание должно производиться с помощью специальных агрегатов на механической тяге, территория обозначается знаками, а население предварительно оповещается.

В настоящее время считается рациональным применение пестицидов по мере необходимости, т. е. при достижении такой численности вредителей, когда становится экономически оправданным применение ядохимикатов.

Предусматриваются меры по снижению внесения количества минеральных удобрений с учетом законов циркуляции в почве азота, фосфора, кальция, калия и других биогенных веществ. Балансируются сроки внесения удобрений. Конкурентами азотной промышленности должны стать азотфиксирующие бактерии, поэтому важным является внедрение рационального севооборота. Это существенно снизит загрязнение окружающей среды минеральными удобрениями.

Экологически чистая технология рассматривает навоз как источник питательных средств, способных к быстрой трансформации в растительные продукты питания и белки животного происхождения.

С целью максимального снижения содержания пестицидов в продуктах питания разработаны оптимальные сроки обработки сельскохозяйственных культур, при соблюдении которых к моменту употребления продуктов в них происходит разложение ядовитых веществ. Для профилактики вредного действия пестицидов на организм человека имеют значение сроки употребления продуктов, загрязненных токсикантами, так как при хранении значительная их часть разлагается. Мытье, чистка, кулинарная обработка также способствуют снижению концентрации вредных веществ в продуктах питания.

Остаточное количество пестицидов и агрохимикатов в пищевых продуктах постоянно контролируется санитарно-эпидемиологическими станциями.