Екотоксикологічна характеристика фосфорорганічних пестицидів

План

1. Фізико-хімічні властивості ФОП
2. Токсичність фосфорорганічних сполук
3. Симптоми отруєння
4. Ступені гострої інтоксикації ФОС
5. Вплив фосфорорганічних сполук на риб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фосфорорганічні пестициди - органічні похідні фосфорних кислот з групи пестицидів; застосовуються для боротьби з шкідниками і хворобами рослин, ектопаразитами домашніх тварин (паразитують на тілі), синантропними комахами і кліщами, із засміченими рослинами, як бактерициди і регулювальники зростання рослин. До недоліків відноситься порівняно висока токсичність багатьох ФОП для людини і тварин, що викликає необхідність дотримувати запобіжні засоби при їх використанні.

Під час їх зберігання, особливо на відкритих місцях, вони попадають в підземні і ґрунтові води. Разом з водою залишки пестицидів проникають в рослини і тварини, а також з продуктами харчування в організм людини, 

Фосфорорганічні пестициди не так стійки до навколишнього середовища, практично всі отрутохімікати розпадаються за 1-2 місяці. Залишки фосфорорганічних пестицидів у продуктах харчування, повністю руйнуються під час термічної обробки. Але, вони дуже легко проникають в організм через шкіру. 

Плоди та овочі, забруднені ФОП вище від максимального рівня, вживати у свіжому вигляді не можна. Їх споживають тільки після переробки.

Досліджено та впроваджено в сільському господарстві використання десятків тисяч ФОП. Серед них представлені гербіциди та регулятори росту рослин: бенсулід, бутафос, гідрел, гліфосат, гліфосин, дигідрел, ізофос-3, а також інсектициди, акарициди, молючкоциди, нематоциди і репеленти: амофос, антіо, аміфан, базудин, бромофос, валексан, гетерофос, диметон, дифонат, ізофенокс, карбофос, мелатіон, байтекс, фосфамід, хлорофос Найменшу групу складають фунгіциди, протравники зерна та бактерициди: агуфан, конен, рицид П. Навести чітку кореляцію між будовою ФОП та їх цільовим використанням (гербіцид, інсектицид, фунгіцид, тощо) практично неможливо. 

Певну небезпеку через високу токсичність, при недотриманні правил використання їх та оброблених ними харчових продуктів, в плані виникнення гострих отруєнь можуть становити фосфорорганічні пестициди. Хоча при цьому необхідно відмітити, що ФОП нестійкі і досить швидко гідролізуються у навколишньому середовищі. В механізмі дії ФОП на організм провідним ланцюгом є пригнічення активності холін естерази, яке є наслідком фосфорилювання її активних центрів. Відмічені також зміни активності каталази та інших біохімічних показників. Мускариноподібний ефект проявляється відчуттям стиснення в грудній клітці, бронхоспазмами, посиленням бронхіальної секреції, нудотою та блюванням, болями у шлунку, звуженням зіниць. Нікотиноподібна дія має вираження у м’язових фібриляціях, які набувають і генералізованого характеру. Центральні симптоми – головний біль, дезорієнтація, судоми, коматозний стан.

Симптоми отруєння залежать від способу потрапляння в організм: при попаданні через дихальні шляхи спостерігається утруднення дихання, потім поразка центральної нервової системи. Проникнувши через шкіру, пестициди в місці надходження викликають м’язові фібриляції. При надходженні з продуктами харчування – спазми кишечнику, нудоту, блювоту, діарею. Повна клінічна картина отруєння являє собою загальне занепокоєння, головний біль, м’язові посмикування, задишку. Більш важкі випадки отруєння призводять до сильних судом і паралічу.

Відомі три ступеня гострої інтоксикації ФОС — легкий, середній і тяжкий.

Інтоксикація легкого ступеня супроводжується головним болем, запамороченням, загальною кволістю, безсонням, болем у животі, нудотою, іноді блюванням, великим виділенням слини й поту. Можливі звуження зіниць, млява реакція зіниць на світло, помірна брадикардія й артеріальна гіпотензія.

Симптоми легкого отруєння минають через кілька годин, інколи через кілька діб. Хворий із симптомами легкого отруєння має перебувати під наглядом лікаря протягом двох-трьох днів зі звільненням від роботи щонайменше на тиждень.

Інтоксикація середнього ступеня характеризується вираженішими порушеннями центральної нервової системи: посилюється головний біль, запаморочення, виникає відчуття неспокою, страху, стан депресії, безсоння. Згодом приєднуються відчуття стискання у грудях, задишка, кашель, напади ядухи з численними сухими хрипами, нудота, спазми кишок, рідкі випорожнення, посилюються болісні явища в ділянці печінки, нирок, гостро виражена артеріальна гіпотензія, ознаки дистрофії міокарда, хода стає хиткою, нестійкою.

Інтоксикація тяжкого ступеня характеризується сплутаним станом свідомості, виникає непогамовне блювання, мимовільні сечовипускання і дефекація, судоми м'язів кінцівок і тіла. Значно виражені розлади дихання, які нагадують набряк легенів, з'являються ознаки токсичного ураження нирок, печінки, серця. Наростають явища токсичної коми і можлива смерть від асфіксії.

Особливості інтоксикації ФОС, час її виникнення залежать від шляху надходження отрути в організм. Так, у разі надходження ФОС у шлунок насамперед виникають диспепсичні явища, спазм кишок тощо. Якщо ФОС діяли на шкірні покриви, у місці контакту спостерігаються фібриляція м'язів і посилення потовиділення, хоча місцеві шкірні реакції можуть бути відсутніми (винятком є ФОС, які в разі тривалого впливу на шкіру спричинюють її подразнення, розвиток дерматиту — карбофос, меркаптофос).

Місцевий вплив ФОС на слизову оболонку очей викликає кон'юнктивіт, порушення зору (звуження зіниць, послаблення зору).

Картина хронічної інтоксикації проявляється розвитком функціональних порушень нервової системи за типом токсичної неврастенії, яка поєднується з явищами вегетосудинної дистонії. Скарги хворих численні і різноманітні: головний біль, запаморочення, порушення сну, роздратованість, підвищені стомлення, потовиділення, послаблення пам'яті, диспепсичні розлади. У подальшому можуть приєднатися зміни психіки (депресія, галюцинації, зниження рівня інтелекту), зміни з боку травного каналу, печінки, серцево-судинної системи, картини крові.

В осіб, які мають тривалий контакт з ФОС, можуть спостерігатись ураження шкіри (сухість, дерматити), у жінок — порушення менструального циклу.

Перша допомога при отруєнні ФОС полягає в негайному припиненні контакту з ними.

Якщо отрута потрапила у травний канал, постраждалому дають випити кілька склянок води, бажано з карбаміном чи гідрокарбонатом натрію (1 чайна ложка на 1 склянку води), після чого викликають блювання шляхом подразнення задньої стінки горла. Промивання здійснюють двічі-тричі. Після цього дають випити півсклянки 2%-ного розчину гідрокарбонату натрію. Після подання долікарської допомоги потерпілий повинен отримати кваліфіковану медичну допомогу.

Показники	Норми концентрації
	1 клас	2 клас	3 клас
Токсичність, ЛД50, мг/кг	До 200	200-1000	Понад 1000
ГДК в ґрунті, мг/кг	Менше 0,2	0,2-0,5	Понад 0,5
Вплив на харчову цінність сільськогосподарської продукції	Сильний	Помірний	Немає

 

 

 

 

 

 

 

Вплив фосфорорганічних сполук на риб

Фізико-хімічні властивості. Фосфорорганічні сполуки (ФОС) - це велика група пестицидів різного призначення (акарицидів, інсектицидів, фунгіцидів, нематоцидов, гербіцидів, дефоліантів). Для боротьби з ектопаразитами риб використовують хлорофос і карбофос, решта потрапляють у водойми такими ж шляхами, як ХОП.

Фосфорорганічні сполуки погано розчинні у воді, і добре - в органічних розчинниках. Концентрати емульсій переходять у воді в стійку емульсію і найбільш небезпечні для рибництва. ФОС відносно малостійкі в навколишньому середовищі. Велика частина їх розкладається в рослинах, грунті і воді протягом одного або декількох місяців. Тільки деякі інсектоакарициди внутрішньорослинної дії (метилмеркаптофос, антио, фосфамід, сайфос та ін) зберігаються до року. Зі збільшенням рН і підвищенням температури води швидкість гідролізу цих сполук зростає в кілька разів. У рибогосподарських водоймах вони, як правило, виявляються в незначних кількостях. Однак при постійному надходженні зі стічними водами, а також в районах масового їх застосування відзначений досить високий рівень ФОС у воді, а також зареєстровані випадки отруєння риб.

Токсичність. На організм риб Фосфорорганічні пестициди діють приблизно так само, як на теплокровних тварин. Вони пригнічують активність ферменту нервової системи ацетилхолінестерази (АХЕ) та інших естераз, що призводить до накопичення в нервових синапсах ацетилхоліну, який викликає картину отруєння. Дія ФОС на центральну нервову систему супроводжується дистрофічними змінами і загибеллю нервових клітин в результаті гіпоксії. ФОС викликають порушення і в інших системах.

В організм риб вони надходять в основному осмотично через зябра і частково шкіру, розподіляються по всіх органах і тканинам, концентруючись в найбільших кількостях у внутрішніх органах (печінці, нирках, стінці кишечнику, селезінці). У процесі метаболізму ФОС в органах риб можуть утворюватися більш токсичні метаболіти, які слід враховувати при оцінці токсичності цих препаратів. Наприклад, хлорофос перетворюється в більш токсичний діметілдіхлорвінілфосфат (ДДВФ), карбофос - молооксон, метилмеркаптофос - сульфаксід і сульфон.

Здатність до матеріальної кумуляції у ФОС виражена слабше, ніж у ХОС. Однак вони володіють функціональної кумуляцією і тому можуть викликати хронічні отруєння.

Найбільш токсичні для риб похідні фосфорної кислоти. Остротоксичні концентрації ДДВФ (діхлорофоса) при 24 год експозиції складають для форелі 0,5, коропа - 1, молоди севрюги - 1 мг / л. Середньосмертельні концентрації Гардон (вінфоса) для коропа, товстолобика і буффало знаходяться в межах 5,6 - 6,4; окуня і верховки 3,0 - 3,6 мг / л ДВ. Зміст Гардон в паренхіматозних органах коропа становить в середньому 16,0 мг / кг, в м'язах - 2,7 мг / кг. Хронічне отруєння коропів настає протягом 30 - 40 днів при 1/2 - 1/5 від СК50 (2,8 - 1,1 мг / л) і змісті Гардон в органах 6,6 мг / кг. Обидва види отруєння та дія сублетальних концентрацій супроводжуються пригніченням активності АХЕ крові на 80 - 90%.

Симптоми і патоморфологічні зміни. Ознаки отруєнь риб фосфорорганічними пестицидами відрізняються тільки деякими особливостями в залежності від препарату. З підвищенням концентрації і збільшенням експозиції впливу інтенсивність їх прояву посилюється. Для отруєнь риб ФОС характерний нервово-паралітичний синдром, місцевоподразнювальна дія слабко виражена.

Гостре отруєння характеризується поступовим переходом від фази порушення риб з наявністю судом і м'язових фібриляцій до різкого пригнічення і паралічів. Збудження проявляється занепокоєнням, стрімким рухом і підвищеною чутливістю риб до звукових і тактильних подразників. Потім наступає розлад координації рухів і орієнтації риб у воді. Риби перевертаються на бік, плавають по колу або спіралі, задкують назад, беруть діагональне положення. Реакція на звук і дотик до тіла проявляється поштовхоподібні рухи, тремором плавників і спастичним вигином всього тіла. При тривалих спазмах тулуб риб з часом викривляється. Ця ознака відзначений при дії фталофоса, хлорофосу, ДДВФ і кітаціна. У кінцевій стадії інтоксикації настає депресія, адинамія і параліч, сповільнюється частота і порушується ритм дихання. Риби не беруть корм, внаслідок посиленої перистальтики кишечника у воду викидається його вміст у вигляді шнурів.

Хронічне отруєння проявляється аналогічними ознаками, які виникають у більш віддалені терміни (через 10 - 15 днів) і слабкіше виражені. Викривлення тулуба стають незворотними. Риби не харчуються, худнуть аж до виснаження.

Гостре і хронічне отруєння супроводжується різким пригніченням активності АХЕ крові і мозку. При важкому ступені отруєння активність АХЕ знижується на 80 - 90%, при середній - на 60 - 70% та легкій - на 40 - 50%. Відзначають також зниження глікогену в печінці, гіперглікемію, слабку анемію і стійку лейкопенію.

Патологоанатомічні зміни в органах отруєних риб недостатньо специфічні. При гострому отруєнні зовнішні покриви ослизнені, зябра інтенсивно рожеві або бліді без видимих ​​пошкоджень. Внутрішні органи, особливо печінка, кровонаповнення, печінка темно-червоного або синюшного кольору, в'ялої консистенції, передсердя перенаповнене кров'ю, кишечник порожній. При високих концентраціях відчувається запах ФОС від внутрішніх органів. У верхівках при інтоксикації фозалон і фталофосом відзначена сильна гіперемія хвостової вени, яку видно у вигляді криваво-червоного тяжа.

Мікроскопічні зміни найбільш виражені в печінці, головному мозку, зябрах і нирках. У зябрах відзначають набряк і потовщення пелюсточок, набухання і відшарування респіраторного епітелію, а також гіпертрофію слизових клітин. У рідкісних випадках, особливо при дії ТХМ-3 і метілнітрофоса, спостерігається осередковий розпад і десквамація епітелію. Міжбалкові капіляри печінки розширені, кровонаповненні, в паренхімі зустрічаються фокуси дисоціації печінкових клітин, зерниста або вакуольна-жирова дистрофія і некробіоз клітин. Судини мозкових оболонок і речовини мозку кровонаповненні, виявляють перицеллюлярний і іноді периваскулярний набряк, сильне зморщування і деформацію нейронів, гіперхромними їх цитоплазми і кариопикноз. Зміни в нирках обмежуються розширенням судин і іноді вогнищевими геморагіями, незначним набряком судинних клубочків, зернистою дистрофією епітелію канальців і скупченням в їх просвіті еозинофільних білкових мас. У гемопоетичних тканини нирок і паренхімі селезінки відзначають некробіоз кровотворних елементів. У міокарді спостерігається дистрофія м'язової тканини, втрачається поперечна смугастість тканини.

Хронічне отруєння супроводжується різким схудненням або виснаженням риб, анемією органів, іноді гідратацією мускулатури і атрофією печінки. Отруєння може ускладнюватися ектопаразитарним хворобами і сапролегніозом. У гістологічній картині більш виражений токсичний набряк зябер, некробіоз печінкових клітин, атрофія гемопоетичних тканини. При впливі деяких препаратів у селезінці та острівцях підшлункової залози збільшено кількість гемосідероцітов.