Шпаргалка по экологиялық токсикология

Осылайша, экобелгілерді шартты түрде екі топқа бөлуге болады:

• Қоршаған ортаға және адам денсаулығына қауіпсіз өнім екендігін білдіретін экобелгілер – «Көгілдір періште» белгісі;
• Көп жағдайда қаптамаға салынатын қалдықтарды өңдеу мүмкіндігін көрсететін белгілер. Кейде бұл топтың белгілері заттың екіншілік шикізаттан алынғандығын білдіреді: «Жасыл нүкте» (Германия) және «Ресайклинг» (АҚШ, Ұлыбритания, Солтүстік Еуропа елдері) белгілері.  Экологиялық маркалау және этикеттеу мәселелерімен Халықаралық Стандарттау Ұйымы – «Қоршаған орта саласындағы этикеттеу (маркалау)» ПКЗ ИСО / ТК 207 шағын комитеті айналысады. XXI ғасырдағы азық-түлік өнімдерін экологиялық сертификаттау болашақ қолында деп сеніммен тұжырымдауға болады.

13.Полициклді ароматты  және хлорлы көмірсулар

Полициклді ароматты көмірсулар (ПАК) қоршаған ортада кең таралған. Олар мұнай өнімдерін, көмір, ағаш, қалдықтарды, тағам, темекіні жағу кезінде түзіледі. Жағу үрдісін жүзеге асыратын қондырғының температурасы төмен болған сайын ПАК-дың пайда болу мүмкіншілігі арта түседі. Бұл топ қосылыстарының өкілдері іштен жану қозғалтқыштарының шығарынды газдарында, жылыту құбырлары мен пеш күлінің құрамында, темекі және ыс түтіні құрамында табылған. Бөлме температурасында барлық ПАК – қатты кристалды заттар болып табылады. Олардың балқу температурасы 2000С шамасында. Ыстық газдарды суыту кезінде ПАК өндіріс қалдықтарында жинақталады, алайда оның көп бөлігі аэрозольдер түрінде алысқа тасымалданып кетеді. ПАК үшін жақсы адсорбент ретінде қара күйе есептелінеді. АҚШ мемлекетінде жылына көмірді жағу кезінде 600 т, кокс өндірісінде – 200, орман өрттері кезінде – 150, отын жанған кезде – 70 т бенз(а)пирен бөлініп шығады екен. Ауылдық мекендерде бенз(а)пиреннің ауадағы концентрациясы 0,4-1,0 нг/м3, қалада – 0,2-20, темекі түтініне толтырылған бөлмеде – 100 нг/м3 құрайды. ПАК-дың бір өкілі – бенз(а)пиренмен топырақтың ластануы жалпы қоршаған ортаның ластануын туғызады, ал ол өз кезегінде атмосфералық ауаны ластайды.Топырақта жиналған бенз(а)пирен өсімдік тамыры арқылы өсімдікке таралады, яғни өсімдіктер тек қана ауада тұнған шаң-тозаңдармен ғана емес, сонымен қатар топырақ арқылы да ластанады екен. Әр түрлі мемлекеттерде оның топырақтағаы концентрациясы 0,5-тен 1000000 мкг/кг аралығында. Судан, ол судың ластану жолдарына байланысты бенз(а)пиреннің әр түрлі концентрациясы табылған: жерасты суларында – 1-10 мкг/м3, өзен және көл суында – 10-25, жер беті суларында – 25-100 мкг/м3.ПАК кез-келген ортада өте тұрақты және жүйелі түрде түзіле отырып табиғи обьектілерге қауіп тудыруы мүмкін. Қазіргі таңда канцерогенді көмірсулардың 200 өкілі, оның ішінде олардың туындылары белгілі 1000-ға жуық концерогендердің үлкен тобына кіреді.

14. Диоксиндер және диоксинтектес қосылыстар

Диоксиндерге – полихлордибензодиоксиндерге (ПХДД) құрамында хлордың 1-ден 8 атомына дейін болатын үшциклды ароматты қосылыстардың үлкен тобын жатқызамыз. Одан басқа, туыстас химиялық заттардың 2 тобын бөліп көрсетуге болады, олар қоршаған ортада, азық-түлік өнімдерінде диоксиндермен бірге жүретін хлордибензофуран (ПХДФ) және полихлорбифенил (ПХБ) (6.3-сурет). Қазіргі таңда 75 ПХДД, 135 ПХДФ және 209 ПХБ анықталған. Олардың ішінде 7 диоксин, 10 фуран және 12 бифенил ғана улы (6.6-кесте). Олар мутагенді, канцерогенді және тератогенді қасиеттерге ие жоғары улы заттар болып есептелінеді. Полихлорбифенилдер – химиялық өндірістің мақсатты өнімі. Олар трансформатор майларына үстеме, жылутасымалдаушы, гидравликалық сұйықтық ретінде, қуатты конденсаторларға арналған сұйықтық ретінде қолданылады. Оның өндіріс көлемі – жылына жүз мыңдаған тонна. Полихлорлы бифенилдармен қоршаған ортаның ластануы халық денсаулығына және табиғатқа үлкен қауіп туғызып отыр. Олар өндіріс қалдықтары ретінде, тұрмыстық ағын сулар арқылы, нөсерлер арқылы табиғи экожүйелерге, әсіресе топыраққа таралуда.Диоксиндердің шығарындыларының тең жартысы қалдықтарды жағу зауыттары мен медициналық қалдықтарды жағу нәтижесінде таралуда. Диоксиндер түзілу үшін жоғары температура, органикалық заттар, әсіресе ароматтық қосылыстар және хлор болса болғаны. Диоксиндердің атмосфераға таралуын орман алқаптарының өртенуі, көмірмен жұмыс жасайтын жылуэлектростанциялары толықтырып отыр. Ресейде диоксиндердің негізгі көзі ретінде металлургиялық, химиялық және мұнай-химиялық өндіріс орындары, целлюлозаны ағартуда хлор ағын пайдаланатын целлюлоза-қағаз комбинаттары есептеледі. АҚШ-тың қоршаған ортаны қорғау ұйымы диоксин түзілетін өндіріс орындарының тізімін жасап шығарған. Бұл тізім заттардың 4 топшасынан тұрады және онда 84 органикалық қосылыстың және 33 биоцидті заттардың атауы бар. Диоксиндер политоксинді болып табылады. Диоксиндердің болмашы ғана концентрациясы көп уақыт әсер ету нәтижесінде онкологиялық аурулар пайда болу мүмкіншілігін арттырады, ана жатырында нәрестенің өліміне, нәрестелердің психологиялық және физикалық кемтарлығын, иммунитет төмендеуіне немесе жойылуына, ер адамдардың спермаларының ұрықтану қабілетінің жойылуына себепші болады. Целлюлоза-қағаз комбинаттарының ағынды суларында жоғары токсинді полихлордибензофуран бар.

15. Пхдд және пхдф заттарының токсиндік эквиваленттері (тэ)

ТХДФ-дың онкотоксиканттылығы ТХДД-ға қарағанда 10 есе аз, ал оның уыттылығы көрсетілген токсиканттылық эквивалентінде (ТЭ) 0,1-ге тең.  Мұндай шкала 1-ден 0-ге  дейін созылады. Диоксиндердің жиынтық токсиканттылығын Т = S [Д]i • [ТЭ]i түрінде анықтайды. Диоксиндердің ТЭ-сі фурандардың ТЭ-сінен көбірек және хлор туынды бифенилдердің (ХТБ) ТЭ-сінен біршама артық. Бұл заттардың қоршаған ортадағы құрылымы келесідей:

[ХТБ] > [ПХДФ] > [ПХДЦ].

Полихлорлы дибензофурандардың құрылымы С-С байланысымен және өзара оттегінің бір атомымен байланысып, әр түрлі деңгейде хлорланған 2 бензолды сақинадан тұрады.

Дибензофурандардың ішек эпителиі арқылы енуінен кейін олардың қан ақуызымен, сондай-ақ негізгі органдармен байланысуы жүреді, олар мұндағы бауыр мен май ұлпаларында шоғырлануы жүреді. ПХДФ ұрыққа тератогенді және улану әсерін көрсетеді. Өте төмен концентрацияда эмбриондардың өлімі көбейеді. Мысалы, LD50 егеуқұйрықтардың эмбриондары үшін 1 – 2 мкг/г, тышқандар үшін — 7 мкг/г құрайды. Сонымен қатар, айқын көрінетін кемтарлық байқалады. Көбінесе «аранды ауыз» секілді кемтарлық жиі кездеседі. Полихлорланған бифенилдер (ПХБ) көп жағынан ПХДД мен ПХДФ ұқсас болып келеді. Бифенилдердің негізгі құрылымын қарапайым химиялық байланысқан (6.3 суретті қараңыз) 2 бензолды  сақиналардан тұрады. Бұл байланыстардың жартылай ыдырау кезеңі табиғи ортада 10-нан 100-ге дейін жетеді, бұл ДДТ-ның ұқсас көрсеткіштерінен айтарлықтай артығырақ. Бұл өте тұрақты заттарды тоңазытқыш қондырғыларда сұйық жылу ұстағыштар, сондай-ақ пластмассадағы пластификатор ретінде қолданылады. ПХБ-ның суда аз ерігіштігіне және жоғары қайнау температурасына қарамастан, олар барлық жерде – ауада, суда және топырақта кездеседі, осылайша қоректік тізбек пен жүйеге кіреді. Женева көлінде жүргізілген зерттеулер ПХБ-ның  құрғақ массаға миграциясын қайта есептеудің жүйелі бір ізділігін орнатуға мүмкіндік берді: шөгінділер (0,02 млн-1) — су өсімдіктері (0,04—0,07) — планктон (0,39) — ұлулар (0,06) — балықтар (3,2—4,0) —балықпен қоректенетін құс жұмыртқасы - (56 млн-1). Сол кезде ПХБ-ның адамның май ұлпаларындағы концентрациясы 0,1-ден 10 млн-1-ға дейін жетеді.

16.Қоршаған ортаның көмірсутектермен  ластануы

Қоршаған ортаның көмірсутектермен ластануы газ және мұнай өндіретін өндіріс орындарында маңызды рөл атқарады. Мысалы, Ресейде қазіргі таңда 350 млн т мұнай өндіретін 27 аймақ, 600 млрд м3 газ өндіретін  17 аймақ бар.

Қоршаған ортаның ластануы құбырлармен мұнай өндірісінен аққан газ және мұнайлардан, мұнай берілімін ұлғайту мақсатындағы жоғарғы минералды қосылыстардың бұрғылардан өндірілуінен, қабатты сулардан топырақтың тұздануынан, мұнай мен мұнай өнімдерін жағылуынан  болады. Ресейде жалпы мұнай өнімдерін тасымалдау ұзындығы - 62 мың км, ал магистралды газ тасымалдау ұзындығы – 149 мың км. Тек ауданы 56,3  мың км2 болатын Самара облысының өзінде 2,5 мың км магистралді мұнай құбыры  және 2,4 мың км газ құбыры өтеді және де осы аталғандардан жылына 4 мыңға жуық жарылулар болып шамамен 190 га жерді ластайды. Көбінесе теңіздің шельфтік бөлігінде мұнай өндіруде мұнайдың төгілулері сонымен қатар мұнай тасымалдаушы кемелердегі апатты жағдайлар қауіпті болып табылады.Келесідей мұнай өнімдері өзінің органикалық компоненттеріне байланысты топыраққа кері әсерін тигізеді: органикалық көміртек, азот, битумтектес заттар, полициклді ароматты көмірсутектер, көбінесе концерогенді және мутагенді қасиеттерге ие 3,4-бенз(а)пиренмен, 1,2-бенз(а)периленмен. Концентрацияның битумоздық ортадағы  4-5% егістік горизонтында егіс алқабының  барлық дерлік өнімі құриды. Бақылаумен салыстырғанда өсімдіктердің биіктігі 3-4 есе, ал 2% концентрацияда олардың саны 2 есеге азаяды. Мұнаймен ластанған топырақты тұрмыстық мақсатта қолдану үшін оны қайтадан өңдемеген жағдайда тек 15-20 жылдан соң ғана қолдануға болады. Жаңа мұнаймен ластанған аудандар қатарына апат болғаннан кейінгі 3-4 жыл болған аудан болса, ескі аудандарға 4-5 жыл немесе оданда көп уақыт өткен аудандар жатады. Жаңа ластанған аудандарға топырақтың 3000С температурада қайнаған парафинді көмірсутектермен ластануы тән. Жаңа ластанған аудандарда мұнаймен ластанудың топырақтағы улылығы шамадан 5 есе жоғары болса, ал ескі аудандарда бұл көрсеткіштер 50-100 еседен асады.

Мұнай аз мөлшерлі (1%-дық) педобионттарға әсер етеді. Мұнайдың 1%-дық және 12-14 % мөлшерінде мезофаунадағы биомассасында сандық көрсеткіштері бойынша өзгерістер болып тұрады. Топырақтың мұнаймен ластануындағы интенсивті өсу түрлік құрамның бірігуіне және фаунадағы тұрақсыз әлсіз элементтердің (ұлулар, бірдей қанатты тұмсықтылар, шынжыр табанды көбелектер) жойылуына әкеледі. Омыртқасыздардың орналасуының трофикалық құрылымы консервативті болып келеді және мұнайдың 20-25 % концентрациясынан бастап өзгеріске ұшырайды. Жыртқыш педобионттар деградация деңгейінде мезофауна ортасында қалыптасады.

17.Өсімдіктерді  қорғайтын химиялық заттар

Қазіргі таңда әлемде жылына 3,2 млн т пестицидтер (орташа есепппен бір адамға 0,5 кг) қолданылады. Пестицидтер – ауыл шаруашылығында мәдени өсімдіктерді зиянды ағзалардан қорғайтын химиялық қосылысты заттар болып табылады. Пестицидтер ретінде 60 мың препараттың құрамына кіретін 900 активті химиялық қосылыстар қолданылады. Олармен шамен 4 млрд га-дан астам жерді өңдейді. Пестицидтерді қолдану объектісі бойынша мынадай топтарға бөледі: акарицидтер – зиянды кенелермен күрес үшін; инсектицидтер – зиянды құрт-құмырсқалар үшін, моллюскоцидтер – ұлулар үшін, нематицидтер – нематодтармен, родентицидтер – кеміргіштер үшін, бактерицидтер – өсімдіктерді бактериалды аурулардан қорғау мақсатында, фунгицидтер – саңырауқұлақты аурулар үшін, гербицидтер – арам шөптермен, десиканттар – науқан алдындағы өсімдіктерді кептіру үшін, дефолианттар – жапырақтардан арылу үшін, репелленттер – зиянды құрт-құмырсқаларды үркіту үшін, аттарактанттар – құрт-құмырсқаларды еліктіру үшін, хемостерилянттар – құрт-құмырсқаларды химиялық жыныстық тазарту үшін, феромоны – құрт-құмырсқа әкелетін немесе олардың басқа жынысқа әсер етуін жеделдететін аналогтық формасы, өсімдіктердің өсімін қадағалаушы – өсімдіктің өсіміне әсер етуші зат, ретарданттар – өсімдіктің өсуін бәсеңдету үшін, беткі белсенді заттар, адъюванттар – гербицидтердің әсерін күшейтетін қоспа.Өсімдіктерді қорғаушылардың ішінде ең көп бөлігін гербицидтер құрайды. Еуропада олардың пестицидтердің ішіндегі жалпы үлесі 55-70% тең. Жалпы алғанда Жер биосферасын ластауда пестицидтер 8-9 орынды алады. Бұл пестицидтердің экожүйеге және адам денсаулығына үлкен экологиялық қауіп төндіретінін көрсетеді. БҰҰ деректері бойынша жылына 1 млн адам пестицидтермен уланғанын соның ішінде 40 мыңы өлетіні және химиялық заттармен уланғандардың ішінде 2,6 % құрайтынын айтады.

18. Инсектицидтердің жалпы сипаттамасы

ТМД елдерінде зиянды құрт-құмырсқалармен күресу үшін 130 инсектицидтер пестицидтер мен агрохимикаттар тізіміне тіркелген. Инсектицидтер құрт-құмырсқалардың ағзаларына әсер етуіне байланысты мынадай топтарға бөлінеді: түйіспелі – құрт-құмырсқалардың денесіне тигенде әсер етеді, ішекті – зиянды ағзалардың ішек құрылысына түсу кезінде уланады, жүйелі – өсімдіктің жүйесінде болып оны жейтін зиянды ағзаларды улайды, фумиганттар – құрт-құмырсқаларға бу немесе газды түрде, олардың дем алу мүшелеріне әсер етеді.Жылдан жылға өте улы заттар аз улығы ауысып, әсер етуші инсектицидтер саны көбеюде. Дегенмен де санитарлы-гигиеналық талаптарға сай қолданылатын инсектицидтер қауіптілік класы бойынша бірінші класқа жатады. Зиянды заттармен күресуді масштабты өндіру бойынша бірінші орынға синтетикалық пиретроидты (СП) препараттар жатады. Бұл пиретренттердің синтетикалық аналогы, яғни, гүлшелері көп түсті Пиретрумды болып келеді. Мысалы, РФ-да негізінде 13 әсер етуші компоненттері бар шамамен 40 СП қолдануға рұқсат етілген. Олар мыналар: альфа-, бета-, зета-циперметрин, циперметрин, периетрин, дельтаметрин, бифентрин, фенпропатрин, бета-цифлутрин, ламбда-цигалотрин, фенвалерат, эсфенвалерат, тау-флювалинат. СП құрамына екі әсер етуші заттары бар 10 препарат кіреді: СП (циперметрин+перметрина); СП және фосфорорганикалық қосылыстар (бифентрина+малатиона, перметрина+хлорофоса, хлорпирифоса+ циперметрина);  СП, таскөмірлі май және хлороорганикалық  қосылыс (циперметрин+креолин); СП және ацетамидтер (бетацифлутрина+ имидаклоприда).СП – түйіспелі және ішекке әсер етуші инсектицидтер. СП көбінесе өндірістік циклопропанкарбондықышқыл немесе 3-метилбутанды (изовалерианды) қышқылды түрде қолданылады. Жануарлардың немесе адамның ағзасына түскенде жүйке жүйесіне әсер етіп, пресинаптикалық аксон мембраналарына әсер етіп К, Na және Са айналымдарын бұзады және көп мөлшерде ацетилхолин бөлініп сал болуға әкеледі.

19.Фунгицидтердің  жалпы сипаттамасы

Өсімдіктерді саңырауқұлақты аурулардан қорғайтын заттарды (фунгицидтер) ерте көктем уақытында вегетация кезінде, тұқымдарды қорғау мақсатында топыраққа енгізу арқылы қолданады. Осылардың ішінде биопрепараттар қатарына – 10% жатса, улағыштарға – шамамен 30%, топырақ фунгициді мен фумиганттарға – шамамен 4% жатады. Олар қорғаушы (профилактикалық), емдеуші, иммундаушы қызметтер атқарады. Қорғаушы (профилактикалық) фунгицидтерді ауруды пайда болуын болжағаннан кейін алдын-алу және таралуын тоқтатуда қолданады. Олар қоздырғыштармен жанасқаннан кейін өсімдікте қорғаушы қабат қалыптастырып олардың дамуын тоқтатады. Емдеуші фунгицидтер қоздырғыштарды өсімдік жасушаларына енгеннен бастап өлтіреді. Бұл фунгицидтер қатары патогендерді өсімдік зақымданғаннан бастап жояды. Оларды  өсімдіктің зақымданғанын білгеннен кешіктірмей қолданғанда тиімді болып саналады. Химиялық құрылымына тоқталсақ фунгицидтер органикалық емес мыс және күкірт құраушы қосылыстарынан, карбамин және дитиокарбамин қышқылының туындыларынан, бензимидазоладан, тиазоладан, имидазоладан, пиперазиннен, пиримидиннен, морфолиннен, фениламиндовтардан, оксатиннен тұрады. Азолды пестицидтерді қазіргі уақытта ауыл шаруашылығында инсектицидтер, акарицидтер, фунгицидтер және гербицидтер ретінде кең қодануда. Азолдар азот атомдарының гетероциклді бесінші сақинада орналасқан азот атомдарының саны бойынша ажыратылады. Сақинада оксазолдар, тиазолдар, изиксазолдар және изотиазолдар – бір, имидазолдар және пиразолдар – екі, триазолдар – үш және тетразолдар – төрт азот атомынан тұрады. Бензимидазолдар екі конденсирленген сақинаға ие – алты құрамды бензоль және соңында екі азот атомы бар бес құрамды азоль Далалық жағдайдағы аралар үшін фунгицидтердің ішіндегі препараттардың 62%-ы – төртінші, 22% - үшінші, 2%- екінші, 14% - бірінші қауіптілік класына жатады. Көп жағдайда фунгицидтер тікелей саңырауқұлақтарға әсер етеді, саңырауқұлақ жасушаларында жүріп жатқан биохимиялық реакцияларға әсер етеді, осы реакцияларды басқаратын ферменттерге кедергі жасайды. Триазол, морфолин, пиримидин, имидазол, пилеразин топтарына жататын фунгицидтер жасушалық мембрананың компоненті – эргостеринннің биосинтезін ингибирлейді. Фосфорорганикалық фунгицидтер мембрана құрамына кіретін липидтердің, негізінен фосфатидилхолиннің синтезін басады. Оксатин тобының фунгицидтері ұлпаның тыныс алу үрдісін, бензимидазол және тиофанат туындылары – жасуша бөлінуінің қалыпты үрдісін бұзады.

20. Гербицидтердің жалпы сипаттамасы

Арам шөп өсімдіктермен күресудің химиялық тәсілі – гербицидтер – таңдамалы және жалпы әсер етуі мүмкін. Алғашқысы жеке класқа (біржарнақтылар, қосжарнақтылар), жеке тіршілік формасына (біржылдық, көпжылдық), туысқа (злаки), түрге (овсюг, пырей, виды осота) жататын, екіншісі кез-келген өсімдіктерді жояды. Бұл шартты түрде бөліп қарастыру. Көптеген гербицидтер дозаның артуымен таңдамалылығын жоғалтады. Ену жолына байланысты гербицидтер түйістік, яғни өсімдікпен түйіскен жерін жоятын және жүйелік, яғни өткізгіш жүйесі бойынша жүре алуға қабілетті деп бөлінеді. Пайдалануына байланысты гербицидтер топырақтық және жапырақтық деп бөлінеді.Химиялық құрылымы жағынан гербицидтер кетондарға (сетоксидим), нитро- және галогенфенолдарға (бромоксинил), нитродифенилді эфирлерге (ацифлуорфен), динитроанилиндарға (трифлуралин, стомп), галогеналифатикалық және аралифатткалық қышқылдарға, арилоксиалкилкарбондық  қышқылдарға (2,4-дихлорфеноксисірке қышқылы, немесе 2,4-Д), ароматикалық және гетероциклдық қышқылдарға (дикамба, лонтрел), аминқышқыл туындыларына (аланин), карбон қышқылдарының амидіне (напропамид, пропизамид), карбаминді, тио- және дитиокарбаминді қышқылдардың туындалырына (фенмедифан, эптам, триаллат), несепнәр туындыларына (хлорсульфурон, бенсульфуронметил), бесқұрамды гетероцикл қосылыстарына (этофумизат), алтықұрамды гетероцикл қосылыстарына (хлоридазон, ленацил, бентазон), триазиндерге (атразин, прометрин, метрибузин, метамитрон), фосфор және мышьяк органикалық қосылыстарына (глифосат, раундап) жатады.