Фосфорорганические ядохимикаты. Фосфорорганические пестициды (ФОС)

Фосфорорганические соединения, за исключением хлорофоса, плохо растворимы в воде и хорошо - в органических растворителях. Концент­раты эмульсий переходят в воде в стойкую эмульсию и наиболее опасны для рыбоводства. ФОС относительно малостойки в окружающей среде. Большая часть их разлагается в растениях, почве и воде в течение одного или несколь­ких месяцев. Только некоторые инсектоакарициды сохраняются до года.

С увеличением рН и повышением температуры воды скорость гидролиза этих соединений возрастает в несколько раз. В рыбохозяйственных водоемах они, как правило, обнаруживаются в незначительных количествах. Однако при по­стоянном поступлении со сточными водами, а также в районах массового их применения отмечен довольно высокий уровень ФОС в воде, а также зареги­стрированы случаи отравления рыб.

Токсичность. ФОС угнетают активность фермента нервной системы ацетилхолинэстеразы (АХЭ).

В организм рыб они поступают в основном осмотически через жабры и частично кожу, распределяются по всем органам и тканям, концентрируясь в наибольших количествах во внутренних органах (печени, почках, стенке ки­шечника, селезенке).

Способность к материальной кумуляции у ФОС выражена слабее, чем у ХОС. Однако они обладают функциональной кумуляцией и поэтому могут вы­зывать хронические отравления.

Наиболее токсичны для рыб производные фосфорной кислоты. Остротоксические концентрации ДДВф (дихлорофоса) при 24 ч экспозиции составляют для форели 0,5, карпа - 1, молоди севрюги - 1 мг/л.

Производные тиофосфорной кислоты менее токсичны, чем фос­форной.

Острые токсические концентрации хлорофоса (CK 50 через 48 ч) для чувствительных рыб - форели, щуки, окуня - составляют 0,75-1,0 мг/л, а для карповых они более высокие: для карпа - 100 мг/л, плотвы - 300, гольяна - 180 мг/л. Дафнии и водоросли погибают при концентрации 0,5 мг/л через 24 ч.

Прихроническом воздействии смертельные концентрации хлорофоса находятся в следующих пределах: для трехиглой колюшки 0,25 и карпа 2,0 мг/л в течение 25 дней, а для форели - 0,06 мг/л в течение трех месяцев. Дафнии погибают при концентрации 0,005 мг/л и бокоплавы при 0,5 мг/л в течение 25-88 сут.

Симптомы и патоморфологические изменения. Признаки отравлений рыб фосфорорганическими пестицидами отличаются только некоторыми особенно­стями в зависимости от препарата.

Острое отравление характеризуется постепенным переходом от фазы возбуждения рыб с наличием судорог к резкому угне­тению и параличам. Возбуждение проявляется беспокойством, стремительным движением и повышенной чувствительностью рыб к звуковым и тактильным раздражителям. Затем наступает расстройство координации движений и ориентации рыб в воде. Рыбы перевертываются на бок, плавают по кругу или спирали, пятятся назад, принимают диагональное положение.

Реакция на звук и прикосновение к телу проявляется толчкообразным движением, тремором плавников и изгибом всего тела. При длительных спазмах туловище рыб со временем искривляется. Этот признак отмечен при действии фталофоса, хлорофоса, ДДВФ и китацина. В конечной стадии интоксикации на­ступает депрессия и паралич, замедляется частота и нарушается ритм дыхания. Рыбы не берут корм, в результате усиленной перистальтики кишечника в воду выбрасывается его содержимое в виде шнуров.

Хроническое отравление проявляется аналогичными признаками, которые возникают в более отдаленные сроки (через 10-15 дней) и слабее выражены. Искривления туловища становятся необратимыми. Рыбы не питаются, худеют вплоть до истощения.

Патологоанатомические изменения в органах отравленных рыб недостаточно специфичны. При остром отравлении внешние покровы ослизнены, жабры интенсивно розовые или бледные без видимых повреждений. Внутренние орга­ны, особенно печень, кровенаполнены, печень темно-красного или синюшного цвета, дряблой консистенции, предсердие перенаполнено кровью, кишечник пустой. При высоких концентрациях ощущается запах ФОС от внутренних органов.

Микроскопические изменения наиболее выражены в печени, головном моз­ге, жабрах и почках. В жабрах отмечают отек и утолщение лепестков, набу­хание и отслоение респираторного эпителия, а также гипертрофию слизистых клеток. Капилляры печени расширены, кровенаполнены, в паренхиме встречается дистрофия и некробиоз клеток.

Сосуды мозговых оболочек и вещества мозга кровена­полнены, обнаруживают сильное сморщивание и деформацию нейронов.

Диагноз ставится наопределение активности ацетилхолинэстеразы (АХЭ) в крови или головном мозге отравленных рыб.

Количество большинства ФОС в воде, грунте и органах рыб определяют методами тонкослойной или газо-жидкостной хроматографии.

Химические исследования на наличие ФОС следует проводить как можно раньше, но не позднее чем через 3-5 дней. Материал не консервируют, а хра­нят на льду или в холодильнике.

Профилактика общая для пестицидов. Содержание актеллика, байтекса, базудина, дурсбана, изофоса, метафоса, ДДВФ, карбофоса, фозалона, метилнитрофоса и этафоса в воде рыбохозяйственных водоемов не допускается. ПДК антио - 0,0025 мг/л, сайфоса - 0,0002 и фосфамида - 0,0014 мг/л. ПДК остальных ФОС не установлены.

Производные карбоминовых кислот. В сельском хозяйстве широко используются производ­ные карбаминовой, тио- и дитиокарбаминовой кислот, обладающие разнообраз­ными пестицидными свойствами. Среди карбаматов имеются эффективные инсектоакарициды (севин, байгон, дикрезил), гербициды (бентиокарб, тиллам, эптам, ялан, триаллат), фунгициды (карбатион, поликарбацин, цинеб), нематоциды и регуляторы роста растений. Они попадают в водоемы при опрыскивании и опыливании растений, а гербициды ялан и бентиокарб - со сбросными водами с рисовых систем, где они широко применяются.

По стойкости во внешней среде карбаматы относятся к средне- и высокостабильным веществам. Разложение их идет быстрее в кислой среде. При разложении производных карбаминовой кислоты образуется изоцианат, ани­лин, хлоранилин и парааминофенолы; тиокарбаминовой кислоты - меркапта­ны и аммиак. Дитиокарбаматы разлагаются с образованием весьма токсичных (H 2 S, диметиламин, метилизоцианат), а также стойких соединений (тетраметилтиомочевина, этилентиомочевина, этилентиурамдисульфид).

Токсичность карбаматов для рыб и других гидробионтов, за исключением севина, ялана и бентиокарба, изучена недостаточно.

Все карбаматы относятся к группе сильно- и умереннотоксичных соедине­ний.

Среднесмертельные концентрации ялана и эптама для дафний находятся в пределах 4,7-7,5 мг/л ДВ, севина - 0,0012 мг/л действующего вещества.

Хроническое отравление язей, плотвы и карпов наблюдалось при 0,2 мг/л ялана в течение 20 дней. Параллельно с этим происходило уменьшение чис­ленности и обеднение видового состава зоопланктона, нарушался овогенез у дафний.

В организме рыб карбаматы распределяются по всем органам, но в наибольших количествах они концентрируются во внутренних органах (селезенке, печени, почках), которые и берут для исследования.

Симптомы и натоморфологические изменения. Клиническая картина острого отравления рыб характеризуется нервно-паралитическими явлениями: угнетением, спазмами и параличами нервно-мышечного аппарата. В начальной стадии отмечают кратковременное возбуждение рыб, затем нарушается коорди­нация движений и ритм дыхания. При отравлении севином проявляются при­знаки асфиксии. Перед гибелью рыбы сильно угнетены, опускаются на дно, движения их резко замедлены. Прихроническом отравлении рыбы не пита­ются, худеют, иногда поражаются сапролегнией.

При патоморфологическом исследовании обнаруживают в жабрах слабый отек лепестков, отслоение и набухание респираторного эпителия; застойную гиперемию во внутренних органах; в печени и эпителии канальцев почек - зернистую дистрофию и некробиоз отдельных клеток.

При хроническом отравлении яланом (0,2 мг/л) отмечен некроз в печени, анемия, распад эритроцитов и лейкоцитов в периферической крови и гемопоэтической ткани, анемия жабр и паренхиматозных органов.

Диагноз устанавливают комплексно с обязательным определением содержания карбаматов в воде и органах рыб. Для установления большинства карбаматов в воде, почве и органах рыб используют методы тонкослойной и газожидкостной хроматографии.

Профилактика основана на общих принципах предотвращения поступле­ния ядохимикатов в водоемы. Сточные воды с рисовых систем следует выдер­живать в прудах-накопителях до разложения карбаматных гербицидов. При­сутствие дециса и эптама в воде рыбохозяйственных водоемов не до­пускается, ПДК севина - 0,0005 мг/л, бентиокарба (сатурна) - 0,0002, ялана - 0,0007 мг/л.

В зависимости от химического состава пестицидов их принято делить на следующие группы: хлорорганические, фосфорорганические, карбаматы, ртутьорганические, мышьяксодержащие и пестициды других химических групп (производные нитрофенолов, мочевины, уксусной и масляной кислот, соединений серы и др.). Большое число высокоэффективных пестицидов име­ется среди фосфорорганических соединений (ФОС). Это одна из наиболее многочисленных и быстро растущих групп ядохимикатов. Широкое применение получили: бутифос, карбофос, метафос, метилнитрофос, метилмеркаптофос, тиофос, трихлорметафос-3, фосфамид, хлорофос. К эффективным ядохимикатам относятся также про­изводные карбаминовой кислоты – карбатион, севин, ТМТД, хлор-ИФК, цинеб, цирам, эптам.

В гигиеническом отношении ФОС обладают важным преимуществом по сравнению с широко применяемыми хлорорганическими пестицидами. Многие из них значительно менее устойчивы во внешней среде и быстро разрушаются в почве, водоемах и пищевых продуктах. Разложение ФОС протекает в течении нескольких суток при 25–35 °С, и течении нескольких часов – при 60–70 °С с образованием таких простейших продуктов распада, как фосфорная кислота, сера и др. ФОС применяют для опрыскивания опыливания животных в виде концентратов, эмульсий и дустов. Технические образцы большинства препаратов – желтые или бурые жидкости с неприятным запахом. Летучесть этих соединений сравнительно не велика, однако некоторые из них могут создавать в воздухе токсические концентрации паров при 20–40 °С.

В сельскохозяйственной практике инсектициды исполь­зуют в виде порошков (дусты), смачивающихся порош­ков, растворов, эмульсий, паст, паров, газов, аэрозолей. В зависимости от этого применяют и различные способы обработки: опыливание, опрыскивание, газация (фуми­гация). Будучи биологически активными по отношению к различным насекомым, микроорганизмам, почти все пестициды являются потенциально опас­ными для человека. Токсичность инсектицидов зависит от их химической структуры, физико-химических свойств, особенностей биологического действия на организм, а также от кон­центрации и длительности воздействия. Немалое значе­ние имеет и путь поступления инсектицидов в организм че­ловека. Во многом вредность инсектицидов определяется такими их свойствами, как летучесть и стойкость. Чем выше летучесть вещества, тем больше его концентрация в окружающем воздухе, и тем серьезнее опасность от­равления для человека.

Токсичность ядохимикатов зависит также от количест­ва действующего начала в рабочей смеси; Ток­сичность зависит и от агрегатного состояния препарата, его стойкости во внешней среде и биологической актив­ности. Так, если химические вещества хорошо раствори­мы в жирах и эфирах, то они хорошо всасываются через кожу и могут вызывать отравления. К таким инсектицидам, например, относятся ДДТ, тиофос, меркаптофос и некоторые другие. ФОС – «нервные яды», поражающие преимущественно парасимпатический отдел вегетативной нервной системы (холинергические синапсы) и центральную нервную систему. Они представляют определенную опасность для здоровья и жизни людей, особенно при широком использовании. ФОС относят к категории ферментных ядов. Понижение активности холинэстеразы является одним из важнейших и ранних признаков отравления ФОС. Их характерной особенностью является то, что большинство препаратов неспособно к материальной кумуляции.

Для высокотоксичных фосфорорганических инсектицидов характерны узость зоны токсического действия (т. е. близость доз смертельных и пороговых), быстрота нарастания симптомов интоксикации. Отсутствие местнораздражающих свойств определяет коварность этих веществ, так как попадание их на кожу может остаться незамеченным. При длительном влиянии на организм в малых концентрациях и дозах ФОС способны оказывать хроническое действие. Фосфорорганические инсектициды могут поступать в организм через неповрежденные кожные покровы, орга­ны дыхания и желудочно-кишечный тракт, поэтому кли­ническая картина интоксикации имеет свои особенности в зависимости от пути поступления яда. Вследствие бло­кирующего действия всех ФОС на фермент холинэстеразу в крови накапливается избыточное количество ацетилхолина, возбуждающего холинореактивные системы, что нарушает нормальную функцию центральной и пе­риферической нервной системы. Патологические симпто­мы, развивающиеся при интоксикации ФОС, можно раз­делить на три группы: мускарино-, никотиноподобное и центральное действие.

К группе симптомов мускариноподобного действия от­носят сужение зрачков, одышку, бронхоспазм, повыше­ние бронхиальной секреции, потливость, слюнотечение, снижение и потерю аппетита, тошноту, рвоту, замедле­ние сокращений сердца. К группе симптомов никотиноподобного действия от­носят подергивание век, языка, мышц лица. К симптомам центрального действия относят голов­ные боли, нарушение сна, судороги, кому. Клиническая картина интоксикации, вызванной различными ФОС, во многом сходна. Различие проявляется в основном в бы­строте проявления тех или иных симптомов отравления и тяжести их течения.

Диагностика отравлений ФОС основывается на анам­нестических данных и на характерных симптомах отрав­ления. Для распознавания отравлений важное значение имеет определение активности холинэстеразы сыворотки крови. Принято считать, что при легком отравлении ак­тивность этого фермента может быть снижена до 50%, при среднем – до 70%, а при тяжелом – до 90%. Одна­ко строгого параллелизма между степенью отравления и степенью угнетения холинэстеразы не наблюдается.

Инсектициды, попадая в организм человека, могут вы­зывать в зависимости от дозы и степени их токсичности острые, подострые и хронические отравления. Острое отравление возникает незамедлительно, после попадания инсектицида в организм в значительных количе­ствах. При этом большое значение имеет исходное состо­яние организма. Ослабленный организм подвергается действию ядохимиката быстрей, чем здоровый. При оди­наковых количествах поступившего в организм ядохими­ката ответная реакция может быть различна. Острое отравление наблюдается чаще при нарушении правил работы с ядохимикатами при таких операциях, как приготовление растворов и эмульсий, смешивание с наполнителями, мытье цистерн и других емкостей. Отравления инсектицидами получили распространение во многих странах мира, что связано с высоким уровнем применения ядохимикатов и отсутствием необходимых профилактических мер.

В мировой литературе описаны тысячи тяжелых и подчас смертельных случаев отравления ядохимикатами. Так, например, в Японии с 1953 по 1956 г. было зареги­стрировано около 7500 несмертельных и 4000 смертель­ных отравлений паратионом. В. И. Польченко (1969) в обзоре зарубежной литературы сообщает о 30 000 отрав­лений ядохимикатами. В перечне ядов, вызвавших эти отравления, фигурируют фосфорорганические, хлорорганические, ртутьорганические соединения, производные фенола, феноксиуксусной и карбаминовой кислот, циани­стые, бромиды и фтористые соединения, препараты мышьяка, фосфора и др.

При применении инсектицидов опасность для здоровья населения заключается не только в возможности возник­новения острых отравлений, но главным образом в дли­тельном воздействии препаратов, приводящих к возник­новению патологических состояний, иногда не диагности­руемых как отравление. Незначительные количества инсектицидов при однократном поступлении не оказывают вредного влияния на организм человека. Однако при дли­тельном воздействии наступают нарушения в функцио­нальном состоянии организма.

Хроническое отравление развивается постепенно, при систематическом поступлении в организм малых коли­честв яда. Пострадавший жалуется на болезненное со­стояние, которое может встречаться и при многих дру­гих заболеваниях (головная боль, тошнота, слабость, плохой аппетит). В этих случаях на помощь приходят данные тщательного опроса, клинического обследования и лабораторных анализов. В естественных условиях ча­сто имеет место комбинированное действие нескольких инсектицидов или химического и физического факторов, на­пример, влияние инсектицидов и повышенной температуры воздуха в условиях жаркого климата, что усугубляет вредное действие.

Накопленный опыт и многочисленные данные литера­туры позволяют констатировать, что наибольшую опас­ность приобретают отравления, вызываемые относитель­но малыми количествами инсектицидов, которые могут со­держаться в виде остатков в пищевых продуктах, воде, воздухе. Установить последствия этих воздействий гораз­до сложнее, так как анамнестические данные о контак­те с инсектицидами могут при этом отсутствовать, а сами отравления – приобретать стертые и неспецифические формы. Возникают, таким образом, вполне объективные предпосылки для скрытого влияния инсектицидов на об­щую заболеваемость населения.

Длительное воздействие на организм человека хими­ческих раздражителей малой интенсивности может привести к снижению реактивности организма, способствуя повышению уровня общей заболеваемости. В настоящее время неизвестно, достигнут ли опасный уровень накопления ядов в организме человека, но становится очевидным, что если не применять активных мер для предотвращения возможности попадания инсектицидов в организм человека, то такой уровень может быть достигнут в ближайшем будущем.

Фосфорорганические пестициды объединяют большую группу препаратов различной химической структуры, в основе которых лежат эфиры кислот фосфора. Среди них видное место занимают эфиры монотио-фосфорной кислоты [тиофос (паратиоп), метафос (метилпаратион)], эфиры фосфоновой кислоты [хлорофос (трихлорфон) ], эфиры дитиофосфорпой кислоты [карбофос (малатион), рогор].

Основанием к широкому использованию фосфорорганических пестицидов в сельскохозяйственной практике послужили, прежде всего высокая их инсектицидная эффективность и сравнительно быстрая инактивация во внешней среде.

Посредством фосфорорганических препаратов, по-видимому, представится реальная возможность решить проблему «идеального пестицида», то есть такого пестицида, который, оказав энергичное действие на истребляемый объект, не задержится на обработанных растительных объектах и в короткие сроки инактивируется. При этом полностью исключались бы остаточные количества пестицидов в продуктах питания и можно было бы осуществить основное гигиеническое требование - чтобы продукты питания человека полностью были свободны от химических включений, в том числе и от остаточных количеств пестицидов, даже самых незначительных.

Такой подход к оценке пестицидов позволил сделать попытку более широкого допуска высокотоксичных пестицидов для использования в сельском хозяйстве. Действительно, многие допущенные в разных странах фосфорорганические пестициды обладают высокой токсичностью. Так, DL50 паратиона (тиофоса) 6-15 мг/кг, метилпаратиоиа (метафоса) 15- 25 мг/кг, октаметила 5-7 мг/кг.

Такие высокотоксичные препараты могли быть допущены для практического применения только при обязательном условии полного исключения их остатков в обрабатываемых продовольственных культурах и продуктах питания.

Важной особенностью фосфорорганических пестицидов является сравнительно невысокая токсичность, а в ряде случаев и полное отсутствие токсических свойств продуктов их распада (гидролиза). Это позволило допустить наличие во всех пищевых продуктах остаточных количеств продуктов разложения таких высокотоксичных фосфорорганических пестицидов, как тиофос и метафос.

Такие распространенные пестициды, как метафос и карбофос, распадаются значительно быстрее и практически уже через несколько дней после обработки почти полностью инактивируются.

Проведенное изучение показало, что свойствами малой устойчивости во внешней среде и быстрым распадом на обрабатываемых объектах обладают контактные фосфорорганические препараты, которые не проникают внутрь растительных объектов (тиофос, карбофос, метафос).

Другие фосфорорганические пестициды, относимые к группе системных или внутрирастительных пестицидов, характеризуются выраженной способностью проникать внутрь растений и распространяться во все их части, в том числе и в съедобную часть.

Системные препараты, как правило, отличаются значительно большей устойчивостью во внешней среде. Системные фосфорорганические препараты (М-81, фосфамид, октаметил) подвергаются строгой регламентации и ограничиваются в практическом применении.

Фосфорорганические пестициды в общем менее устойчивы во внешней среде по сравнению с хлорорганическими пестицидами и для многих из них период полураспада составляет 2-5 дней.

В организме животных и человека фосфорорганические пестициды не накапливаются, поскольку последние не обладают кумулятивными свойствами. Фосфорорганические пестициды с молоком лактирующих животных, как правило, не выделяются.

В механизме действия фосфорорганических пестицидов на организм ведущим является угнетение активности холинэстеразы, которое связано с фосфорилированием ее активных центров. Отмечаются также изменение активности каталазы, снижение содержания некоторых аминокислот в белках сыворотки крови, изменения белковых фракций крови и других биохимических показателей.

Таким образом, фосфорорганические пестициды благодаря высокой инсектицидной эффективности, широкому диапазону действия, наличию системных и контактных свойств, быстрой гидролизуемости во внешней среде, отсутствию выраженных кумулятивных свойств и способности длительно выделяться с молоком имеют большую перспективу.

Наиболее распространенные фосфорорганические пестициды

• тиофос
• метафос
• карбофос
• рогор
• хлорофос

Тиофос

К наиболее токсичным и высокоустойчивым во внешней среде фосфорорганическим пестицидам относится тиофос (DL50 6-15 мг/кг). В пищевых продуктах не допускаются остаточные количества негидролизованного тиофоса, а допускаются только продукты разложения тиофоса, которые не обладают токсическими свойствами.

Несмотря на наличие многочисленных зарубежных данных об отсутствии опасности наличия значительных остатков тиофоса в обработанных им сельскохозяйственных продуктах, в связи с высокой токсичностью, тиофос не разрешается применять в сельском хозяйстве.

Карбофос

Карбофос (малатион) - наиболее типичный представитель из группы эфиров дитиофосфорной кислоты. Карбофос относится к малотоксичным для теплокровных и человека пестицидам и в то же время обладающим высокой инсектицидной активностью.

Препарат быстро разрушается на обрабатываемых поверхностях растений. Период полураспада карбофоса не превышает 1-3 дней. Он легко гидролизуется при нагревании и обмывании плодов. Образующиеся при этом метаболиты легко растворяются в воде и малотоксичны.

Рогор

Рогор (диметоат) относится к эфирам дитиофосфорной кислоты. Он более устойчив во внешней среде по сравнению с карбофосом. Период полураспада рогора равен 2-5 дням. В связи с наличием системных свойств рогор может задерживаться в плодах (яблоках) продолжительное время. Рогор обнаруживается не только в кожице, но и в мякоти яблок. Содержание пестицида в яблоках через 15 дней после обработки было довольно высоким и составляло 0,8 мг/кг.

Рогор обнаруживается в органах и тканях убойных животных в результате использования корма, загрязненного этим пестицидом. Остаточное содержание рогора во фруктах и цитрусовых допущено в количестве, не превышающем 1,5 мг/кг.

Хлорофос

Хлорофос (трихлорофон) - эфир фосфоновой кислоты, открыт как инсектицидное средство в 1952 году одновременно в ФРГ и США. За короткий срок получил широкое распространение в сельскохозяйственной практике, особенно для обработки хлопчатника и риса. Хлорофос обладает невысокой токсичностью DL50 950-1100 мг/кг.

Положительной стороной хлорофоса является быстрая разрушимость во внешней среде, его период полураспада 1-2 дня. В связи с этим остаточное содержание хлорофоса в овощах и фруктах в период их сбора, как правило, незначительное.

Тщательное промывание овощей и фруктов позволяет значительно снизить концентрацию хлорофоса. Имеются данные, что хлорофос и некоторые другие фосфорорганические пестициды могут выделяться лактирующими животными с молоком.

Таким образом, опасность поступления хлорофоса в организм человека в составе пищи невелика и применение его как пестицида приемлемо в большей степени, чем многих других фосфорорганических пестицидов. Согласно санитарным требованиям, остаточное содержание хлорофоса допущено во всех пищевых продуктах в количестве, не превышающем 1 мг/кг.

Эфиры карбаминовой кислоты, или карбаматы

К ним относятся севин, цинеб, цирам.

Основанием к широкому производству карбаматов послужили многие их положительные стороны. Они обладают широким спектром действия, высокой инсектицидной активностью и сравнительно небольшой устойчивостью во внешней среде.

Вместе с тем имеются данные и о некоторых сторонах неблагоприятного действия карбаматов на животный организм: о канцерогенных свойствах цинеба, тератогенном действии севина, мутагенных проявлениях цинеба и манеба, а также неблагоприятном действии некоторых карбаматов на репродуктивную функцию. Некоторые карбаматы являются метгемоглобинообразователями.

В механизме токсического действия севина и других карбаматов ведущая роль принадлежит блокирующему действию на холинэстеразу и другие жизненно важные ферментные системы. В этом отношении у карбаматов имеется много общего с действием фосфорорганических пестицидов, однако выраженность проявлений действия у карбаматов не столь значительная, как у ФОС.

Токсическое влияние карбаматов проявляется во влиянии и на другие ферментные системы, в частности на активность ферментов гликолиза и энергетический обмен в целом. Севин оказывает тормозящее влияние на окислительные процессы в тканях, на окислительное фосфорилирование, на ферменты клеточного дыхания.

В клинической картине интоксикации севином ведущее место занимает поражение центральной нервной системы и паренхиматозных органов. При этом отмечаются не только функциональные нарушения, но и изменения морфологического характера.

Севин в виде остаточных количеств в продуктах питания не должен определяться современными лабораторными методиками.

Фосфоорганические соединения (или ФОС) – инсектициды и фунгициды, производные пятивалентного фосфора, имеющие сходные механизмы действия на насекомых.

Показать все

Недостатком фосфорорганических соединений как является появление резистентных популяций и высокая острая для млекопитающих, что требует соблюдения соответствующих мер предосторожности при их использовании.

История

История обнаружения токсических свойств фосфорорганических соединений (ФОС) восходит к началу ХХ века.

Вначале они обратили на себя внимание как боевые отравляющие вещества (в 1938 году в Германии был синтезирован газ зарин). В конце Второй мировой войны были сделаны промышленные установки по синтезу первых .

В сельскохозяйственное производство они были введены с 1965 года взамен персистентныx и низкоэкологичных , и других . ФОС оказались просты в синтезе и высокоэффективны против насекомых.

В 1970-е годы половина из 20 наиболее распространенных в мире принадлежала фосфорорганическим соединениям, а 1/5 - метилкарбаматам.

ФОС не утратили своих преимуществ и до настоящего времени.

и

Действие на вредные организмы

Фосфороргaнические соединения - яды нервно-паралитического действия, вызывающие паралич, в том числе и с летальным исходом.

Большинство фосфорорганических не ионизируется и проявляет значительные липофильные свойства, поэтому поступившее при вдыхании или проглатывании вещество будет легко всасываться.

заключается в следующем: действующие вещества, при попадании в организм, фосфорилируют белковый фермент ацетилхолинэстеразу (АХЭ). Она содержится в нервных тканях и играет важную роль в передаче нервного импульса. Данный фермент относится к группе гидролаз эфиров карбоновых кислот. АХЭ в основном локализуется у рецепторов на постсинаптической мембране синапса и частично в мембране отростка нейрона (аксона).

Фосфорорганические соединения, взаимодействуя с эстеразами, по типу конкурентного торможения подавляют их активность. Нервная клeтка, или нейрон, является основным структурным элементом нервной системы животных. Нейроны передают информацию в виде импульсов (нервных сигналов).

Нейрон состоит из:

• дендритов (многочисленных отростков), связанных с другими нервными клетками и собирающих информацию;
• аксона - единственного длинного отростка, оканчивающегося утолщением - синоптической бляшкой, и передающего информацию.

Мембрана одного нейрона, которая контактирует с другой клеткой (мышечной клеткой или нейроном), образует между возбудимыми клетками синапс функциональный контакт. В нем различают пресинаптическую часть - окончание аксона первой клетки, синаптическую щель - межклеточное пространство, разделяющее мембраны контактирующих клеток, и постсинаптическую часть - участок второй клетки.

У членистоногих информация передается в виде электрического сигнала (тока) по мембране клетки. Синаптическая щель заполнена гелеобразным веществом, имеющего большую электрическую емкость, и сигнал не может пройти сквозь нее. Передачу электрического сигнала (возбуждения) через щель осуществляют медиаторы - химические вещества норадреналин и ацетилхолин.

У человека и теплокровных животных имеется пять медиаторов (в том числе и адреналин), у насекомых около 100. Когда медиаторы неактивны, они находятся в везикулах (синаптических пузырьках), изолирующих их от клеточного содержимого. По достижении нервным импульсом пресинаптической части, деполяризуется мембрана клеточного окончания, что увеличивает ее проницаемость ионами кальция. Последние, входя в пресинаптическую часть, вызывают освобождение медиатора - везикула лопается, и ацетилхолин, который обладает большой реакционной способностью, попадает в межклеточное пространство и затем в постсинаптическое пространство другой клетки, вызывая тем самым электрического потенциала.

Роль фермента ацетилхолинэстеразы заключается в том, что он, гидролизуя ацетилхолин, уменьшает возбуждение. Весь процесс проходит за считанные доли секунды (миллисекунды). Если ацетилхоинэстеразы нет или она блокируется , то в синаптической щели накапливается свободный ацетилхолин, вследствие чего нарушается нормальное прохождение нервных импульсов. Возникает тремор (судорожная активность мышц), переходящий в паралич.

Фосфорорганические препараты сильнее действуют на постэмбриональные стадии развития насекомых и клещей ( , взрослые особи) и слабее - на .

При систематическом применении препаратов на основе фосфорорганических соединений для защиты от клещей и насекомых, дающих много поколений за сезон, быстро приобретают групповую устойчивость. В практике защиты растений нужно не допускать развития , для чего применяют и с различным .

Применение

препаратов, применяемых в форме , может проявляться в повреждении (ожогах) листьев и особенно цветков и бутонов.

В сельском хозяйстве

препараты на основе фосфорорганических соединений широко применяют в сельском хозяйстве. С названиями препаратов, способом обработки, перечислением защищаемых культур и можно ознакомиться в закладке "Регламенты применения", существующей для каждого .

Наиболее ограничено применение высокотоксичных фосфорорганических соединений с выраженными кумулятивными свойствами, таких как и . Они рекомендованы преимущественно для защиты зерновых, технических, плодовых и цитрусовых культур.

Из овощных культур ими можно обрабатывать только возделываемые на семена.

Ягодники разрешено обрабатывать до цветения или после сбора урожая.

Большое достоинство фосфорорганических соединений - наличие среди них веществ, обладающих действием ( и ).

Эти свойства веществ являются очень важными, так как в современном ассортименте отсутствуют другие , обладающие таким действием.

В ЛПХ

. В личном приусадебном хозяйстве используются препараты на основе , и .

Токсическое действие

Фосэтил алюминия

Фунгициды

Действие на вредные организмы

Применение

Токсическое действие

Симптомы интоксикации могут развиваться сразу или спустя несколько часов после воздействия. Симптоматика может нарастать на протяжении суток или более и сохраняться несколько дней.

Если интоксикация выражена слабо или соединение легко выводится из организма, выраженность симптомов может уменьшаться довольно быстро, хотя для нормализации уровней угнетенной ХЭ крови может потребоваться несколько недель. После острой интоксикации, вероятно, сохраняются некоторые хронические эффекты, а слабость и утомляемость могут отмечаться в течение долгого времени.

При воздействии на организм различных фосфорорганических соединений картина в целом является сходной. Она обусловлена накопление ацетилхолина (АХ) в нервных окончаниях. Многое зависит от пути поступления яда в организм. При попадании вещества на кожу первоначальным симптомом может быть развитие в этом месте мышечных фибрилляций. При ингаляционном сначала возникает затруднение дыхания, миоз, вслед за которыми поражается центральная и вегетативная нервные системы. При поступлении через желудок обычно возникают рвота, спазмы кишечника, а позднее другие симптомы резорбтивного действия веществ.

Гербициды

Из фосфорорганических соединений является гербицидом широкого спектра активности и арборицидом. Данное соединение обладает избирательным и сплошным действием, используется для борьбы с однолетними и многолетними сорняками.

. имеет контактное и частично системное действие. В подземные органы растения перемещается из надземных, всасываясь через листья. Предполагается, что соединение подавляет биосинтез фенилаланина.

Предотвращение этого синтеза приводит к гибели растений. Осадками остатки препарата могут быть смыты с растений в почву. Из почвы корни растений глифосат не всасывают.

Реферат по ветеринарной токсикологии на тему

Выполнила студентка IV – 6 ФВМ

Каштанова Ж. Н.

Москва, 2004г.

1.Общая характеристика группы.

2.Основные соединения, их физико-химические свойства, токсичность, применение в сельском хозяйстве.

3.Условия, способствующие отравлению.

4.Пути проникновения яда в организм.

5.Механизм токсического действия.

6.Всасывание, распределение, выделение яда.

7.Симптоматика.

8.Патологоанатомические изменения.

9.Диагностика.

10.Первая помощь и лечение.

11.Профилактика.

12.Вопросы реализации продуктов, содержащих токсические соединения.

Общая характеристика группы.

ФОП подразделяются на препараты контактного, кишечного и фумигативного действия. Первые убивают насекомых при соприкосновении с их телом, вторые проникают в организм через органы пищеварения, а третьи – через дыхательные пути. Кроме того, среди ФОП имеются препараты системного внутрирастительного действия, способные распространяться по сосудистой системе растений, и делающие их на определенное время токсичными для сосущих вредителей.

Среди фосфорорганических соединений имеются весьма активные инсектициды - средства для борьбы с насекомыми, акарициды, применяемые для уничтожения клещей, фунгициды – для борьбы с возбудителями болезней растений, гербициды – для уничтожения сорной растительности, дефолианты – средства, вызывающие опадание листьев и облегчающие созревание и машинную уборку некоторых культур, десиканты – вещества, способствующие подсушиванию растений, ротенциды (зооциды) – средства для борьбы с грызунами.

Основные соединения, их физико-химические свойства, токсичность, применение в сельском хозяйстве.

По химическому строению ФОП можно разделить на следующие группы:

1) производные фосфорной кислоты;

производные тиофосфорой кислоты;

производные дитиофосфорной кислоты;

производные пирофосфорной кислоты;

производные фосфоновых кислот.

Производные фосфорной кислоты.

Производные тиофосфорной кислоты.

Наименование, осн. синонимы		Хим. название
Абат (дифос

Производные дитиофосфорной кислоты.

Наименование, осн. синонимы		Хим. название
Тимет (форат

Производные пирофосфорной кислоты.

Производные фосфоновых кислот.

ФОС, применяемые в качестве пестицидов, представляют собой либо твердые кристаллические вещества, либо прозрачные или желтовато-коричневые часто маслянистые жидкости. Многие из них имеют специфический неприятный запах. Большинство ФОП тяжелее воды, их плотность находится в пределах от 1,1 до 1,7.

Многие ФОП хорошо растворимы в органических растворителях – ксилоле, толуоле, ацетоне, хлороформе идр. Однако некоторые препараты (кильваль, демуфос, хлорофос) растворимы также в воде.

Высокий коэффициент распределения большинства ФОП между маслом и водой обеспечивает их проникновение через различные биологические мембраны, хорошую резорбцию через неповрежденную кожу, проникновение в мозг через гемато-энцефалический барьер, способность подавлятьактивность не только внеклеточной, нои внутриклеточной ацетилхолинэстеразы. Однако из этого правила есть исключения. Например, октаметил, который окисляется в организме в еще болееполярное соединение фосфораминоксид, плохо проникает через гемато-энцефалический барьер и не подавляет активности ацетилхолинэстеразы мозга. Так же ведут себя и некоторые другие соединения, имеющие в своей структуре положительно заряженные ониевые атомы.

С точки зрения гигиены весьма важным свойством соединений является их малая стойкость, связанная со способностью гидролизоваться под влиянием различных факторов среды (кислая, нейтральная и щелочная среда, воздействие высокой температйры и т. д.).

Большинство ФОП сравнительно быстро гидролизуются в щелочной среде, но может быть весьма устойчивым в нейтральной и слабокислой средах. Это обстоятельство может быть использовано для ускорения разрушения ФОП (применение щелочей). Однако мнение, что ФОП быстро разрушаются во внешней среде, правильно лишь до определенной степени: в кислых почвах и при наличии слабокислой среды в растениях и животных тканях некоторые ФОП могут сохраняться длительное время.

Гидролиз ФОП может ускоряться при повышении температуры, но даже при 30-40ºС в кислой среде некоторые из них могут сохраняться несколько месяцев.

Одним из важных, с точки зрения гигиены, свойств ФОП является их летучесть. Однако вопрос о летучести ФОП удобнее рассматривать при описании их токсичности при ингаляционном поступлении в организм.

По степени токсичности в соответсвии с классификацией Л. И. Медведя и соавторов (1968) ФОП могут быть разделены на 4 группы:

сильнодействующие ядовитые вещества (ЛД50меньше 50 мг/кг);

высокотоксичные вещества (50-200 мг/кг);

вещества средней токсичности (200-1000 мг/кг);

вещества малой токсичности (более 1000 мг/кг).

На данный момент ФОП, относящиеся к группе СДЯВ, в сельском хозяйстве заменены на менее токсичные вещества. Это связано с тем, что препараты, относящиеся к СДЯВ вызывают 86% отравлений (В. И. Польченко, 1973), препараты ВТ – 8%, СТ – 6% и МТ – 2%.

До сих пор из группы СДЯВ в сельскохозяйственной практике находт применение только метафос , который выпускается в виде 20% эмульгирующегося концентрата, 30% смачивающегося порошка и 2,5% дуста и применяется для обработки садов, виноградников, полевых, овоще-бахчевых и технических структур, а также зерновых, зернобобовых и табака, и октаметил , выпускаемый в виде 60% концентрата эмульсии и используемый ограниченно только для опрыскивания шелковицы, причем ягоды запрещается употреблять в пищу.