Xenobióticos e seu impacto na saúde humana. Xenobióticos em seu ambiente. Em que é gasta a sua energia vital? O conceito de “xenobióticos”, sua classificação

Xenobióticos são termo usado para símbolo compostos químicos, estranho a um organismo vivo. A palavra tem raízes gregas. Traduzido literalmente, significa “vida alienígena”. Vamos dar uma olhada mais de perto no que é xenobióticos. Classificação Essas substâncias também serão fornecidas no artigo.

informações gerais

Como mostra a prática, o aumento da concentração e da biotransformação de xenobióticos na natureza está indireta ou diretamente relacionado com as atividades económicas humanas. Uma vez no ambiente externo, podem causar a morte de organismos e alterações nas características hereditárias. Sob a influência destes compostos, a frequência das reações alérgicas aumenta, os processos metabólicos e outros que ocorrem nos ecossistemas naturais são perturbados.

Características dos xenobióticos

A principal característica destas substâncias é a sua capacidade de ter um efeito duradouro. No entanto, as suas concentrações podem ser insignificantes. Por exemplo, alterações graves no corpo de uma criança podem ser causadas por níveis mínimos de compostos semelhantes a hormonas durante o período pré-natal. A maioria dos xenobióticos são lipofílicos (hidrofóbicos). Eles são capazes de penetrar nas membranas por difusão, mover-se no sangue com a ajuda de lipoproteínas e acumular-se no tecido adiposo. Os xenobióticos podem entrar no corpo através do trato gastrointestinal, pulmões e pele.

Mecanismos de ação

Xenobióticos são conexões capazes de:

1. Alterar o metabolismo nas células ou tecidos. Como resultado, os processos naturais do corpo são interrompidos e certos sintomas aparecem.
2. Influencie o DNA celular, altere a informação genética. Como resultado, ocorre transformação maligna.
3. Imite a ação de compostos naturais, por exemplo, hormônios. Isso causa interrupção do crescimento normal, desenvolvimento de tecidos, órgãos e sistemas imunológico e nervoso.
4. Altere a atividade das defesas do corpo. Nesse caso, o impacto negativo se manifesta na modulação imunológica, expressa no desenvolvimento de hipersensibilidade, aumento do número de linfócitos B ou T e estimulação de processos autoimunes.

Em palavras simples, xenobióticos são toxinas. Sua propriedade mais estudada é o efeito dos efetores do sistema endócrino. A maioria deles provoca certas patologias dependentes do ambiente. No entanto, entre esses compostos existem xenobióticos medicinais (úteis). Em geral, as consequências da influência das substâncias no organismo são:

Tipos de xenobióticos

As substâncias em questão estão divididas nas seguintes categorias:

1. De origem natural.
2. Formado no corpo sob a influência de certos fatores.
3. Vindo de fora durante o recebimento, processamento e armazenamento de produtos alimentícios.

Estes últimos incluem:

Toxinas bacterianas

Esses xenobióticos são compostos de alto peso molecular de natureza lipopolissacarídica, polipeptídica ou proteica. Eles têm propriedades antigênicas. Hoje, mais de 150 dessas toxinas foram estudadas. Muitos deles são considerados os mais venenosos. Os principais xenobióticos deste grupo são: toxinas estafilocócicas, cólera, diftérica, tetanotoxina, toxina botulínica. Substâncias bacterianas afetam vários sistemas e órgãos de mamíferos, em particular humanos. Via de regra, os principais distúrbios são observados no funcionamento do sistema nervoso central, do coração e dos vasos sanguíneos. As bactérias são capazes de produzir toxinas de estrutura relativamente simples. Estes incluem, por exemplo, butanol, acetaldeído e formaldeído.

Micotoxinas

De particular interesse no sentido prático são os compostos produzidos por fungos microscópicos. Eles podem contaminar os alimentos. Essas substâncias incluem algumas ergotoxinas. São produzidos por fungos do grupo Claviceps. Além disso, as micotoxinas também incluem aflatoxinas, bem como compostos próximos a elas. Eles são secretados por fungos Aspergillus. Substâncias análogas à ergotamina afetam o sistema nervoso central, causando espasmos nos vasos sanguíneos e contrações dos músculos do útero. Antigamente, o envenenamento por grãos infectados com cravagem do centeio era frequentemente epidêmico. Hoje, a morbidade em massa quase não é detectada, mas é provável que o gado seja afetado. Substâncias tóxicas são produzidas por muitos fungos superiores. Esses compostos possuem um amplo espectro de atividade. Os mais perigosos incluem amaninas, amanitinas e faloidinas, presentes no cogumelo venenoso. O consumo acidental deste cogumelo pode causar danos aos rins e ao fígado. Outros compostos tóxicos conhecidos incluem muscarina, ácido ibonético e giromitrina. Alguns cogumelos sintetizam substâncias com elevada atividade alucinógena.

Fitotoxinas

Um grande número de compostos perigosos para humanos e animais é produzido pelas plantas. Atuando como produtos metabólicos, as fitotoxinas freqüentemente desempenham funções protetoras. Mas a maior parte das suas tarefas permanece desconhecida. As fitotoxinas são substâncias com diferentes atividades e estruturas biológicas. Estes incluem ácidos orgânicos, saponinas, glicosídeos, terpenóides, cumarinas, flavonóides, alcalóides, etc. Muitos compostos de origem vegetal são utilizados na medicina. Tais substâncias, em particular, incluem galantamina, atropina, digitoxina, estrofantina, fisostigmina, etc. Algumas fitotoxinas causam dependência. Entre eles estão a nicotina, a cocaína, a morfina, a harmina, etc. Várias fitotoxinas são caracterizadas por atividade cancerígena. Certos compostos estão presentes em culturas em pequenas quantidades e podem ter efeito em preparações especialmente preparadas.

Zootoxinas

Qualquer organismo vivo sintetiza um grande número de compostos ativos. Após isolamento, processamento e introdução em outros organismos, podem provocar intoxicações graves. Os tecidos de alguns animais contêm substâncias perigosas. Isso nos permite classificá-los como um grupo especial de criaturas venenosas. Alguns animais são considerados perigosos secundários. Eles não produzem, mas acumulam venenos que vêm de fora. Tais criaturas incluem, por exemplo, moluscos que acumulam saxitoxina produzida por organismos unicelulares. Certos grupos de compostos produzidos por animais são considerados zootoxinas passivas. Eles são ativados quando o hospedeiro é comido.

Compostos inorgânicos

De particular importância entre as inúmeras substâncias são os metais, seus compostos, os poluentes do ambiente externo e do ar das áreas de produção. EM condições naturais os primeiros são encontrados na forma de minerais e minérios. Eles são encontrados na água, no solo e no ar. O conteúdo de compostos tóxicos aumentou significativamente devido à atividade humana (fundição de metais a partir de minérios). Os mais tóxicos são o mercúrio, o arsénico, o zinco, o chumbo, o tálio, o cobre, o berílio, o crómio, o cádmio, etc. Este último é hoje considerado um dos xenobióticos mais perigosos. O mercúrio, apesar de sua toxicidade, é amplamente utilizado na produção de fungicidas e na indústria eletrônica. Antigamente, epidemias de envenenamento por esse composto eram comuns em fábricas de celulose e papel. O berílio é usado na metalurgia. O chumbo também é amplamente utilizado em atividades económicas. Recentemente, suas concentrações em ambiente ficou muito alto.

Com desenvolvimento sociedade industrial mudanças ocorreram na formação da biosfera. Muitas substâncias estranhas, produtos da atividade humana, entraram no meio ambiente. Como resultado, afetam a atividade vital de todos os organismos vivos, incluindo o nosso.

O que são xenobióticos?

Xenobióticos- São substâncias sintéticas que têm um efeito negativo em qualquer organismo. Este grupo inclui resíduos industriais, produtos domésticos (pós, detergentes para louça), materiais de construção, etc.

Um grande número de xenobióticos são substâncias que aceleram o aparecimento das culturas. É muito importante para a agricultura aumentar a resistência da cultura a diversas pragas, bem como dar-lhe uma boa aparência. Para conseguir esse efeito são utilizados agrotóxicos, substâncias estranhas ao organismo.

Materiais de construção, cola, vernizes, utensílios domésticos, aditivos alimentares são todos xenobióticos. Curiosamente, alguns organismos biológicos, por exemplo, vírus, bactérias, fungos patogênicos e helmintos, também pertencem a este grupo.

Substâncias estranhas a todos os seres vivos têm um efeito prejudicial em muitos processos metabólicos. Por exemplo, os metais pesados ​​podem interromper o funcionamento dos canais da membrana, destruir proteínas funcionalmente importantes, desestabilizar o plasmalema e a parede celular e causar reações alérgicas.

Qualquer organismo está adaptado, de uma forma ou de outra, para eliminar venenos tóxicos. Contudo, grandes concentrações da substância não podem ser completamente removidas. Íons metálicos, substâncias orgânicas e inorgânicas tóxicas eventualmente se acumulam no corpo e após um certo período de tempo (geralmente vários anos) levam a patologias, doenças e alergias.

Xenobióticos- estes são venenos. Eles podem penetrar no sistema digestivo, no trato respiratório e até mesmo na pele intacta. As vias de entrada dependem do estado de agregação, da estrutura da substância, bem como das condições ambientais.

Através da cavidade nasal com ar ou poeira, hidrocarbonetos gasosos, álcoois etílicos e metílicos, acetaldeído, cloreto de hidrogênio, éteres e acetona entram no corpo. Fenóis, cianetos e metais pesados ​​(chumbo, cromo, ferro, cobalto, cobre, mercúrio, tálio, antimônio) penetram no sistema digestivo. É importante ressaltar que microelementos como ferro ou cobalto são necessários ao corpo, mas seu conteúdo não deve ultrapassar um milésimo de por cento. Em doses mais elevadas também levam a efeitos negativos.

Classificação de xenobióticos

Xenobióticos– não se trata apenas de produtos químicos de origem orgânica e inorgânica.

Este grupo também inclui fatores biológicos, incluindo vírus, bactérias, protistas e fungos patogênicos e helmintos. Curiosamente, fenômenos físicos como ruído, vibração, radiação, radiação também pertencem aos xenobióticos.

Por composição química todos os venenos são divididos em:

• Orgânico(fenóis, álcoois, hidrocarbonetos, aldeídos e cetonas, derivados de halogéneo, éteres, etc.).
• Organoelemento(organofosforado, organomercúrio e outros).
• Inorgânicos(metais e seus óxidos, ácidos, bases).

Com base na sua origem, os xenobióticos químicos são divididos nos seguintes grupos:

1. Industrial.
2. Doméstico.
3. Agrícola.
4. Substâncias venenosas.

Por que os xenobióticos afetam a saúde?

O aparecimento de substâncias estranhas no corpo pode afetar seriamente o seu desempenho. Um aumento da concentração de xenobióticos leva ao aparecimento de patologias e alterações ao nível do DNA.

A imunidade é uma das principais barreiras protetoras. A influência dos xenobióticos pode estender-se ao sistema imunológico, interferindo no funcionamento normal dos linfócitos. Como resultado, essas células não funcionam adequadamente, o que leva ao enfraquecimento das defesas do organismo e ao aparecimento de alergias.

O genoma celular é sensível aos efeitos de qualquer mutagênico. Os xenobióticos, penetrando em uma célula, podem perturbar a estrutura normal do DNA e do RNA, o que leva ao aparecimento de mutações. Se o número desses eventos for grande, existe o risco de desenvolver câncer.

Alguns venenos agem seletivamente no órgão-alvo. Assim, existem xenobióticos neurotrópicos (mercúrio, chumbo, manganês, dissulfeto de carbono), hematotrópicos (benzeno, arsênico, fenilhidrazina), hepatotrópicos (hidrocarbonetos clorados), nefrotrópicos (compostos de cádmio e flúor, etilenoglicol).

Xenobióticos e humanos

As atividades económicas e industriais têm um efeito prejudicial sobre a saúde humana devido à grande quantidade de resíduos, produtos químicos e farmacêuticos. Os xenobióticos são encontrados em quase todos os lugares hoje, o que significa que a probabilidade de eles entrarem no corpo é sempre alta.

No entanto, os xenobióticos mais poderosos que as pessoas encontram em todos os lugares são as drogas. A farmacologia como ciência estuda o efeito das drogas em um organismo vivo. Segundo especialistas, os xenobióticos dessa origem são a causa de 40% das hepatites, e isso não é por acaso: a principal função do fígado é neutralizar os venenos. Portanto, esse órgão é o que mais sofre com grandes doses de medicamentos.

Os xenobióticos são substâncias estranhas ao corpo. Corpo humano desenvolveu muitos caminhos alternativos para eliminar essas toxinas. Por exemplo, os venenos podem ser neutralizados no fígado e liberados no meio ambiente através dos sistemas respiratório, excretor, sebáceo, sudoríparo e até mesmo das glândulas mamárias.

Apesar disso, a própria pessoa deve tomar medidas para minimizar os efeitos nocivos dos venenos. Primeiro, você precisa escolher sua comida com cuidado. Os suplementos do grupo “E” são xenobióticos fortes, portanto a compra de tais produtos deve ser evitada. Não vale a pena apenas aparência escolha vegetais e frutas.

Fique sempre atento ao prazo de validade, pois depois que ele expira, formam-se venenos no produto. Sempre vale a pena saber quando parar de tomar os medicamentos. É claro que, para um tratamento eficaz, esta é muitas vezes uma necessidade necessária, mas certifique-se de que isto não se transforma num consumo sistemático e desnecessário de produtos farmacêuticos.

Evite trabalhar com reagentes perigosos, alérgenos e diversas substâncias sintéticas. Minimize o impacto dos produtos químicos domésticos na sua saúde.

Conclusão

Nem sempre é possível observar os efeitos nocivos dos xenobióticos. Às vezes eles se acumulam em grandes quantidades, transformando-se em uma bomba-relógio. Substâncias estranhas ao organismo são prejudiciais à saúde, o que leva ao desenvolvimento de doenças. Portanto, lembre-se das medidas preventivas mínimas. Você pode não notar nenhum efeito negativo imediatamente, mas depois de alguns anos, os xenobióticos podem levar a consequências graves. Não se esqueça disso.

Os xenobióticos são substâncias estranhas à natureza, composição e metabolismo dos organismos vivos.[...]

XENOBIÓTICOS (do grego xenos - alienígena) são substâncias estranhas aos organismos vivos.[...]

Xenobióticos (grego hepoh – alienígena e bios – vida). Substâncias estranhas a um determinado organismo ou ecossistema que causam perturbações em processos biológicos, incluindo doenças e degradação ou morte de organismos individuais, grupos de organismos ou ecossistemas. [...]

Os xenobióticos são substâncias estranhas à natureza, composição e metabolismo dos organismos vivos; principalmente produtos da tecnogênese: síntese orgânica, ciclo nuclear, etc.[...]

Xenobiótico é uma substância estranha a um organismo, espécie, comunidade.[...]

Os xenobióticos têm efeitos genotóxicos e mutagênicos, tóxicos para a membrana e tóxicos enzimáticos nas células e órgãos do sistema imunológico (“Imunologia Clínica”, 1998). As exposições durante a formação de vários estágios da ontogênese são especialmente perigosas. Tais efeitos podem ser a causa de defeitos “menores” irreversíveis, manifestados na forma de imunodeficiências em uma criança cuja mãe sofreu efeitos tóxicos antes ou durante a gravidez (Veltishchev, 1989).[...]

Xenobióticos são poluentes ambientais de qualquer classe de compostos químicos que não são encontrados em ecossistemas naturais.[...]

Um xenobiótico é uma substância química estranha aos organismos e não incluída no ciclo biótico natural.[...]

Um xenobiótico é uma substância produzida como resultado da atividade econômica humana que é estranha aos ecossistemas naturais. O termo é geralmente usado para tóxicos industriais.[...]

Xenobióticos são substâncias obtidas por síntese artificial e não incluídas no número de compostos naturais.[...]

Entre os xenobióticos, os mais comuns são os herbicidas e pesticidas, que são compostos contendo halogênio e entram nos corpos d'água a partir do solo e da atmosfera. Se não forem utilizadas tecnologias especiais de membranas de adsorção ou ozonização, as estações naturais de tratamento de água existentes para fins económicos não garantirão a remoção de xenobióticos. Esta circunstância coloca o problema da purificação preliminar das águas naturais dos xenobióticos, que pode ser resolvido pela ecologização ou interrupção da produção dos medicamentos correspondentes, ou por métodos biotecnológicos.[...]

A maioria dos xenobióticos entra no corpo humano pela via nutricional através de produtos de origem animal e vegetal. Com exceção dos exemplos de intoxicações agudas acima, eles, via de regra, acumulam-se (acumulam) gradativamente no organismo, apresentando efeito patológico.[...]

A maioria dos xenobióticos são solúveis em água; uma parte menor é solúvel em gordura (tem afinidade pelo tecido adiposo e pelo tecido cerebral). As substâncias lipossolúveis passam por um estágio de biotransformação nas membranas endoplasmáticas das células do fígado, onde sofrem conversão enzimática em metabólitos solúveis em água e são excretadas do corpo. Quando a função hepática está prejudicada, eles são depositados no corpo em certos tecidos, mantendo assim a relativa constância da pressão coloidosmótica. Os tecidos de cobertura concentram silício, arsênico, titânio; tecido cerebral - chumbo, mercúrio, cobre, manganês, alumínio. Este último foi recentemente considerado inofensivo, mas esse microelemento, ao se acumular no corpo, causa comprometimento da atividade cerebral, doenças ósseas, anemia e diversas síndromes inespecíficas. A capacidade de deposição dos tecidos barreira aumenta com a idade em relação ao chumbo, alumínio, cádmio e outros elementos.[...]

As principais fontes de xenobióticos são empresas de todas as indústrias, processamento de petróleo e gás, energia térmica e nuclear, bem como transporte aéreo e terrestre utilizando motores de combustão interna (ver, por exemplo, Tabelas 3.1 e 3.2).[...]

Um grande número de xenobióticos de origem tecnogênica circula na biosfera, muitos dos quais apresentam toxicidade extremamente alta. Embora este termo não seja geralmente reconhecido e a sua utilização seja um tanto arbitrária, ainda nos permite identificar, entre um grande número de poluentes, aqueles que representam o maior perigo para os seres humanos. [...]

Um grande número de xenobióticos de origem tecnogênica circula na biosfera, muitos dos quais apresentam toxicidade extremamente alta. Embora este termo não seja geralmente reconhecido e a sua utilização seja um tanto arbitrária, ainda nos permite identificar, entre um grande número de poluentes, aqueles que representam o maior perigo para os seres humanos. Atualmente, o monitoramento ecológico e analítico de superecotóxicos recebe cada vez mais atenção também porque esses compostos podem se acumular nos organismos vivos, sendo transmitidos ao longo de cadeias tróficas. Muitos deles apresentam atividade carcinogênica e mutagênica, causam doenças graves em humanos e animais e causam o crescimento de doenças congênitas. deformidades Foi justamente isso que motivou a escrita de um livro que examina os problemas da ecologia e da química analítica dos superecotóxicos.[...]

Como já descrito, um pré-requisito para a degradação de xenobióticos no ambiente natural é a presença de compostos estruturalmente relacionados nele. Os mecanismos naturais podem inicialmente ser ineficazes na transformação de xenobióticos devido a limitações cinéticas causadas pela especificidade do substrato das enzimas. Com o tempo, isso pode ser superado pela superprodução da(s) enzima(s), remoção ou alteração do controle regulatório de sua síntese, duplicação genética levando a um efeito de dose ou variabilidade mutacional criando uma enzima com especificidade de substrato alterada. Adaptações adicionais podem ocorrer devido à plasticidade adaptativa dos microrganismos por meio do rearranjo genético.[...]

Os efeitos adversos diretos dos xenobióticos manifestam-se em efeitos gerais tóxicos, irritantes e sensibilizantes. As consequências a longo prazo da exposição a factores químicos devem-se aos seus efeitos gonadotrópicos (benzeno, clorpreno, caprolactama, chumbo, etc.), embriotrópicos, mutagénicos e carcinogénicos. Uma característica comum dos efeitos dos fatores químicos no corpo é que todos são imunossupressores.[...]

O objetivo do trabalho foi estudar o efeito do xenobiótico organofosforado, ácido metilfosfônico, na atividade da peroxidase e na peroxidação lipídica. Os experimentos foram realizados em condições de campo. Plantas cultivadas e silvestres foram pulverizadas uma vez com soluções de ácido metilfosfônico (MPA). A atividade da peroxidase foi determinada de acordo com Mikhlin (Ermakov et al., 1952) no 4º dia após o tratamento.

Golovleva L. A. Atividade metabólica de pseudomônadas degradando xenobióticos //Genética e fisiologia de microrganismos - objetos promissores de engenharia genética.[...]

A utilização de microrganismos que destroem xenobióticos (substâncias orgânicas tóxicas e difíceis de destruir) para a purificação de águas residuais altamente concentradas parece ser promissora e eficaz. O tratamento biológico de águas residuais industriais pode ocorrer em condições naturais e artificiais. O primeiro inclui métodos de limpeza do solo. Como o solo é um complexo complexo de substâncias orgânicas e inorgânicas povoado por um grande número de microrganismos diferentes, ele representa um fator confiável e poderoso na neutralização de águas residuais.[...]

A maioria dos problemas com o uso de pesticidas surge porque quase todos os pesticidas são xenobióticos - compostos químicos estranhos à natureza. [...]

Tudo isso enfatiza mais uma vez o enorme papel dos indicadores (“metas”) para a avaliação agroecológica dos efeitos dos agrotóxicos e xenobióticos em geral no solo.[...]

Juntamente com os efeitos indutores e inibitórios, os superecotóxicos podem causar um aumento acentuado na sensibilidade aos xenobióticos ambientais e a algumas substâncias de origem natural em humanos e animais. É necessário também observar a sua persistência natural e a ausência de limite de toxicidade (supercumulação). Para quase todos os superecotóxicos, o controle do MPC torna-se insignificante. Em determinadas concentrações estão presentes em todos os ambientes, neles circulam e exercem seus efeitos através de componentes ambientais. Uma pessoa é exposta a superecotóxicos através da respiração, dos alimentos de origem vegetal e animal e da água, na qual se acumulam no solo e na hidrosfera. Eles são caracterizados por mais uma propriedade - a maior mobilidade na biosfera. Essas características dos superecotóxicos determinam a natureza complexa de seus efeitos nos seres humanos e nos organismos vivos, que podem causar efeitos mutagênicos, teratogênicos, carcinogênicos e porfirogênicos, além de levar à supressão da imunidade celular, danos aos órgãos internos e exaustão do corpo. .[...]

Uma das formas de reduzir o xenobiótico da economia é a introdução de processos biotecnológicos em diversos setores de produção e a naturalização do consumo – a substituição do maior número possível de xenobióticos sintéticos por produtos e materiais naturais e ecológicos. [... ]

As substâncias contidas nas descargas e emissões das empresas, dependendo das suas características específicas, também se revelam venenosas, sendo as situações associadas à ameaça de envenenamento humano denominadas “armadilhas ecológicas”. Como a fonte dos xenobióticos é a atividade industrial e técnica, eles são chamados de venenos industriais.[...]

Os mais eficazes e econômicos são os métodos biológicos de recuperação. Incluem o uso de produtos biológicos e bioestimulantes para a degradação de petróleo e derivados. Com base na capacidade dos microrganismos de utilizar hidrocarbonetos de petróleo e outros xenobióticos, foi proposto um método de biocorreção da poluição, composto por duas etapas: 1 - ativação da capacidade degradante da microflora nativa pela introdução de nutrientes - bioestimulação; 2 - introdução no solo contaminado de microrganismos especializados, previamente isolados de diversas fontes contaminadas ou geneticamente modificados - biossuplementação.[...]

Esta é uma opinião profundamente errônea. Em primeiro lugar, as anomalias geoquímicas naturais consistem em substâncias naturais (mesmo nocivas) que os organismos, ao longo de um longo período de evolução, “aprenderam” a reconhecer e, de uma forma ou de outra, a proteger-se. As anomalias provocadas pelo homem nos solos, via de regra, consistem em xenobióticos - substâncias criadas pelo homem, estranhas à biosfera e até então desconhecidas dos organismos. Portanto, na forma concentrada são destrutivos aos ecossistemas.[...]

Quando a superfície da Terra está poluída com superecotóxicos - clordioxinas, bifenilos policlorados, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, radionuclídeos de longa vida, registra-se um aumento acentuado no número de doenças genéticas, alergias e mortes. Todas essas substâncias são xenobióticas e entram no meio ambiente como resultado de acidentes em fábricas de produtos químicos e usinas nucleares, combustão incompleta de combustível em motores de automóveis e tratamento ineficaz de águas residuais.[...]

No entanto, para os seres humanos, a toxicidade aguda das dioxinas e compostos relacionados não é um critério de perigo. Os dados dos últimos anos mostram que o perigo das dioxinas não reside tanto na toxicidade aguda, mas no efeito cumulativo e nas consequências a longo prazo. A participação do PCDD em outros processos bioquímicos a nível celular também foi estabelecida. Neste caso, o centro ativo parece ser aquele estericamente acessível ao PCDD planar, uma vez que apenas a ferroporfirina, devido à sua geometria e estrutura eletrônica, é capaz de se ligar em complexo com dioxinas. Uma vez no organismo, os PCDD atuam como indutores de falsas biorrespostas, promovendo o acúmulo de uma série de biocatalisadores-hemoproteínas em quantidades perigosas para o funcionamento da célula. É também importante que a perturbação dos mecanismos reguladores conduza a um enfraquecimento das funções protetoras do organismo contra os xenobióticos e à supressão do sistema imunitário. Portanto, mesmo lesões leves de PCDD levam a fadiga elevada, diminuição do desempenho físico e mental e aumento da sensibilidade a infecções, especialmente sob estresse. [...]

Assim, para o normal funcionamento e sustentabilidade dos sistemas ecológicos e da biosfera como um todo, não devem ser excedidas certas cargas máximas sobre os mesmos. Estas, em particular, são consideradas a carga ambiental máxima admissível (MPEL) ou as concentrações máximas admissíveis de certas substâncias estranhas a um determinado sistema - xenobióticos (MPC).[...]

Conforme observado acima, os superecotóxicos são substâncias estranhas que possuem atividade biológica única, espalhadas no meio ambiente muito além de sua localização original e já ao nível das microimpurezas têm um impacto negativo nos organismos vivos. Ao contrário das emissões antrópicas de outros xenobióticos, o seu impacto no ambiente e nos seres humanos permaneceu despercebido durante muitas décadas, em grande parte devido à falta de métodos altamente sensíveis para analisar a maioria dos superecotóxicos (por exemplo, dioxinas cloradas e bifenilos). Só recentemente, quando surgiram métodos modernos de monitoramento analítico do conteúdo de superecotóxicos em objetos ambientais, produtos alimentícios e tecidos biológicos, ficou claro que esse perigo é incomparavelmente mais grave do que a poluição do ambiente natural com outras substâncias. Além disso, muitos superecotóxicos têm uma estabilidade incrível - levam séculos para se decomporem completamente.[...]

Por ecologização queremos dizer maxi-cologização, a possível assimilação dos processos de produção em geral e dos ciclos de recursos em particular aos ciclos naturais da matéria na biosfera. É claro que não podemos falar de tecnologias “isentas de resíduos”. E nos ciclos biogeoquímicos, parte da substância é constantemente excluída do ciclo, mas diferentemente da produção, os subprodutos não são xenobióticos e não formam “resíduos”, mas sim uma reserva depositada por um determinado tempo. Às vezes, a ecologização é entendida como qualquer medida que reduza o perigo da produção para a natureza e os seres humanos. Essas abordagens não se contradizem.[...]

Quaisquer processos associados à produção caracterizam-se não só pela transformação de recursos na produção de substâncias necessárias, mas também pela formação de subprodutos, que são denominados resíduos, uma vez que a sua reciclagem direta por uma razão ou outra é impossível ou difícil. Esses subprodutos, em muitos casos, são estranhos ao ambiente natural e aos processos bioquímicos, ou seja, são xenobióticos (do grego xenos - alienígena). A evolução da vida ocorreu na ausência dessas substâncias ou com quantidades insignificantes delas no ar, na água e no solo. Antes do advento da metalurgia, praticamente não existiam metais livres e vários de seus sais na natureza. Como resultado do desenvolvimento da indústria química, foram criadas combinações completamente novas de elementos na forma de refrigerantes especiais, pesticidas orgânicos e inorgânicos (pesticidas), detergentes (detergentes), etc. O aumento do seu conteúdo no ambiente natural em comparação com o conteúdo inicial pode levar a alterações na qualidade ambiental a nível global (muitas poeiras, dióxido de carbono, óxidos de azoto, etc.).[...]

O principal critério para classificar uma substância como toxina é a sua capacidade de perturbar a homeostase de qualquer organismo. Além disso, a mesma substância pode ser tóxica para alguns organismos, mas não tóxica para outros. Por outro lado, o aparecimento de substâncias tóxicas nas cadeias alimentares de vários grupos de organismos pode ter um efeito complexo em diferentes “elos” desta cadeia. Qual é o papel real de muitos xenobióticos ou substâncias pouco tóxicas nas complexas cadeias alimentares de organismos e vários ecossistemas - isto permanece em grande parte desconhecido.[...]

O desenvolvimento da higiene e do saneamento, o uso de desinfetantes fortes e depois de infernos especializados - biocidas e pesticidas - levaram gradualmente a uma mudança qualitativa na poluição do ambiente humano. Há menos matéria orgânica biogénica, organismos patogénicos e seus portadores, ou pelo menos a frequência de contactos com eles diminuiu, mas a quantidade de poluentes sintéticos, substâncias inorgânicas nocivas, xenobióticos, radionuclídeos e outros agentes artificiais aumentou. Uma sujeira foi substituída por outra, não menos perigosa em termos epidemiológicos. De qualquer forma, a prevalência da poluição biogênica no passado era mais natural que os antígenos e contribuiu para o enriquecimento da imunidade humana. Em contraste, o corpo humano não possui uma defesa imunitária eficaz contra um grande número de poluentes modernos, e os mecanismos de desintoxicação e remoção de venenos muitas vezes já não dão conta da tarefa de autopurificação. Além disso, alguns xenobióticos sintéticos são mutagênicos fortes e podem causar modificações perigosas em micróbios patogênicos, vírus e outros agentes, como é demonstrado, em particular, para príons - proteínas que causam encefalopatia espongiforme (doença da vaca louca, síndrome de Creutzfeldt-Jakob em humanos). .[...]

A evolução da biosfera, em particular dos organismos vivos nela incluídos, ocorreu na ausência de tais substâncias: ou elas não existiam, ou estavam em quantidades extremamente pequenas em estado livre. Via de regra, eles não “se enquadram” nos processos naturais do ciclo biogênico das substâncias e entram em conflito com as transformações químicas das substâncias nos organismos vivos que foram “elaboradas” pela evolução. Portanto, revelam-se perigosos para a saúde humana, acompanhando animais e plantas. Eles são chamados de xenobióticos (do grego xenos - alienígena, bios - vida). [...]

Atualmente, segundo diversas estimativas, de 6 a 10 milhões de substâncias químicas foram sintetizadas e isoladas de fontes naturais. Seu número aumenta anualmente em 5%. Além disso, compostos poliméricos e oligoméricos, bem como composições e misturas não são considerados aqui. Nos EUA, apenas são registados cerca de 120 mil novos compostos sintéticos por ano. Tudo isto sugere que a actividade humana está a aumentar activamente o potencial de poluição material do OH1C. Dentre as substâncias de origem antropogênica, a grande maioria são xenobióticos - substâncias estranhas aos organismos vivos e não incluídas nos ciclos biogeoquímicos naturais, portanto potencialmente perigosas.[...]

O ambiente humano também é uma fonte de estressores. Esses são principalmente fatores influenciados pelo estresse físico e químico. Os factores de stress físico estão associados a perturbações nas condições luminosas, acústicas ou vibratórias, bem como no nível de radiação electromagnética. Via de regra, os desvios das normas desses fatores são característicos de um ambiente urbano ou industrial, onde as condições às quais o corpo humano está evolutivamente adaptado são mais frequentemente e em maior medida violadas. Os fatores de estresse químico são extremamente diversos. EM últimos anos Foram sintetizadas mais de 7 mil substâncias diferentes, antes estranhas à biosfera - xenobióticos (do grego xeno - alienígena e Lobyo - vida). Os decompositores em ecossistemas naturais não conseguem lidar com tantas substâncias estranhas, para cuja decomposição não existem mecanismos bioquímicos especializados na natureza, portanto os xenobióticos são um tipo perigoso de poluição. O corpo humano também não consegue lidar com essas substâncias artificiais estranhas, porque não possui meios de desintoxicá-las.[...]

Normalmente, o perigo dos compostos químicos é caracterizado pelo valor da dose (concentração) mínima eficaz, ou limite, de uma substância, que, com uma exposição única (aguda) ou repetida (crônica), causa mudanças óbvias, mas reversíveis no funções vitais do corpo. Eles são denotados por 1ltac e b1tcb 12]. Quanto aos indicadores letais (mortais), são utilizadas as doses (concentrações) médias letais e absolutamente letais - Ob50 e Elyo (SG50 e Cio) causando a morte de 50% e 100% dos animais experimentais, respectivamente. Em relação às substâncias altamente tóxicas, o valor de toxicidade (7) também é determinado pela fórmula de Haber, que não leva em consideração as consequências da biotransformação dos xenobióticos e o efeito cumulativo. [...]

Os compostos aromáticos entram na biosfera de várias maneiras e suas fontes são empresas industriais, transportes e águas residuais domésticas. A atenção especial dada aos compostos aromáticos deve-se em grande parte às suas propriedades cancerígenas. Os próprios compostos aromáticos (benzeno, seus homólogos e derivados, fenóis), bem como os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs) entram na atmosfera como resultado de emissões e resíduos de coquerias, algumas fábricas de produtos químicos, gases de escape de motores de combustão interna, produtos de combustão Vários tipos combustível. Os efluentes das coquerias também contêm uma grande quantidade de compostos fenólicos. As águas subterrâneas são frequentemente contaminadas com PAHs devido a vários lodos de esgoto. Os compostos fenólicos geralmente representam um grande grupo de xenobióticos de origem antropogênica.

ÍNDICE.

INTRODUÇÃO 3

PERFIL AMBIENTAL XENOBIÓTICO 4

PERIGO SECRETO E IMPREVISTO. 5

A MARCHA DA DIOXINA PELO PLANETA 9

“OPERAÇÃO RANCH HAND” – CRIME DO SÉCULO 9

O QUE SE SABE SOBRE AS PROPRIEDADES DA DIOXINA. onze

TOXICIDADE DE DIOXINA DURANTE ADMINISTRAÇÃO ÚNICA. 12

DIOXINA E SEUS TRAÇOS NO VIETNÃ. 13

NÃO PERMITIR QUE A DIOXINA SE ACUMULE NA BIOSFERA! 15

BIBLIOGRAFIA. 17

INTRODUÇÃO

O desenvolvimento da indústria está intimamente ligado à expansão da gama de produtos químicos utilizados. Quantidades crescentes de pesticidas, fertilizantes e outros produtos químicos utilizados são uma característica da agricultura e silvicultura modernas. Esta é a razão objectiva do aumento constante do perigo químico para o ambiente, oculto na própria natureza da actividade humana.

Há apenas algumas décadas, os resíduos químicos da produção eram simplesmente despejados no ambiente e os pesticidas e fertilizantes eram pulverizados de forma quase incontrolável, com base em considerações utilitárias, em vastas áreas. Ao mesmo tempo, acreditava-se que as substâncias gasosas deveriam se dissipar rapidamente na atmosfera, os líquidos deveriam se dissolver parcialmente na água e ser levados para longe dos locais de emissão. Embora o material particulado tenha se acumulado significativamente nas regiões, o perigo potencial das emissões industriais foi considerado baixo. A utilização de pesticidas e fertilizantes teve um efeito económico muitas vezes superior aos danos causados ​​pelos tóxicos à natureza.

Porém, já em 1962, apareceu o livro Silent Spring, de Rachel Carson, no qual a autora descreve casos de morte em massa de pássaros e peixes pelo uso descontrolado de agrotóxicos. Carson concluiu que os efeitos observados dos poluentes na vida selvagem prenunciam um desastre iminente também para os humanos. Este livro atraiu a atenção de todos. Surgiram sociedades de proteção ambiental e legislação governamental que regulamenta as emissões xenobióticas. Com este livro, de fato, começou o desenvolvimento de um novo ramo da ciência - a toxicologia animal.

A ecotoxicologia foi apontada como ciência independente por Rene Trout, que pela primeira vez, em 1969, uniu duas ciências completamente assuntos diferentes: ecologia (segundo Krebs - a ciência das relações que determinam a distribuição e habitat dos seres vivos) e toxicologia. Na verdade, esta área do conhecimento inclui, além dos indicados, elementos de outras ciências naturais, como química, bioquímica, fisiologia, genética populacional, etc.

Tem havido uma tendência de usar o termo ecotoxicologia apenas para se referir ao conjunto de conhecimentos relativos aos efeitos dos produtos químicos em ecossistemas que não sejam os humanos. Assim, segundo Walker et al.(1996), ecotoxicologia é o estudo dos efeitos nocivos dos produtos químicos nos ecossistemas. Ao eliminar os objetos humanos do leque de objetos considerados pela ecotoxicologia, esta definição determina a diferença entre ecotoxicologia e toxicologia ambiental e determina o objeto de estudo desta última. Propõe-se que o termo toxicologia ambiental seja usado apenas para estudos dos efeitos diretos dos poluentes ambientais nos seres humanos.

No processo de estudo dos efeitos dos produtos químicos presentes no meio ambiente sobre os seres humanos e as comunidades humanas, a toxicologia ambiental opera com categorias e conceitos já estabelecidos da toxicologia clássica e, via de regra, aplica sua tradicional metodologia experimental, clínica e epidemiológica. O objeto de pesquisa são os mecanismos, a dinâmica de desenvolvimento, as manifestações dos efeitos adversos dos tóxicos e os produtos de sua transformação no meio ambiente sobre o homem.

Embora partilhemos esta abordagem em geral e avaliemos positivamente o seu significado prático, deve notar-se, no entanto, que as diferenças metodológicas entre a ecotoxicologia e a toxicologia ambiental são completamente apagadas quando o investigador é encarregado de avaliar os efeitos indirectos dos poluentes nas populações humanas (por exemplo , causada pela modificação tóxica da biota), ou, pelo contrário, conhecer os mecanismos de ação dos produtos químicos do meio ambiente sobre os representantes de uma determinada espécie de ser vivo.

PERFIL AMBIENTAL XENOBIÓTICO

Do ponto de vista de um toxicologista, os elementos abióticos e bióticos do que chamamos de meio ambiente são todos complexos, às vezes aglomerados organizados, misturas de inúmeras moléculas.

Para a ecotoxicologia, apenas as moléculas biodisponíveis são de interesse, ou seja, capaz de interagir não mecanicamente com organismos vivos. Via de regra, são compostos que se encontram no estado gasoso ou líquido, na forma de soluções aquosas, adsorvidos nas partículas do solo e em superfícies diversas, substâncias sólidas, mas na forma de pó fino (tamanho de partícula inferior a 50 mícrons), e, finalmente, substâncias que entram no corpo com os alimentos.

Alguns dos compostos biodisponíveis são utilizados pelos organismos, participando dos processos de sua troca plástica e energética com o meio ambiente, ou seja, atuam como recursos de habitat. Outros, entrando no corpo de animais e plantas, não são utilizados como fonte de energia ou material plástico, mas, agindo em doses e concentrações suficientes, são capazes de modificar significativamente o curso dos processos fisiológicos normais. Tais compostos são chamados de estranhos ou xenobióticos (alienígenas à vida).

A totalidade das substâncias estranhas contidas no meio ambiente (água, solo, ar e organismos vivos) em uma forma (estado agregado) que lhes permite entrar em interações químicas e físico-químicas com objetos biológicos do ecossistema constituem o perfil xenobiótico da biogeocenose. O perfil xenobiótico deve ser considerado um dos fatores ambientais mais importantes (junto com temperatura, luz, umidade, condições tróficas, etc.), que pode ser descrito por características qualitativas e quantitativas.

Um elemento importante do perfil xenobiótico são as substâncias estranhas contidas nos órgãos e tecidos dos seres vivos, uma vez que todas elas são, mais cedo ou mais tarde, consumidas por outros organismos (ou seja, têm biodisponibilidade). Pelo contrário, os produtos químicos fixados em objetos sólidos, não dispersíveis no ar e insolúveis em água (rochas, produtos industriais sólidos, vidro, plástico, etc.) não têm biodisponibilidade. Podem ser considerados fontes de formação de um perfil xenobiótico.

Perfis xenobióticos do meio ambiente, formados durante processos evolutivos que ocorrem no planeta há milhões de anos, podem ser chamados de perfis xenobióticos naturais. Eles são diferentes em diferentes regiões da Terra. As biocenoses existentes nestas regiões (biótopos) estão, de uma forma ou de outra, adaptadas aos correspondentes perfis xenobióticos naturais.

Várias colisões naturais e, nos últimos anos, a actividade económica humana, por vezes alteram significativamente o perfil xenobiótico natural de muitas regiões (especialmente as urbanizadas). Substâncias químicas que se acumulam no meio ambiente em quantidades incomuns para ele e causam alterações no perfil xenobiótico natural atuam como ecopoluentes (poluentes). Uma mudança no perfil xenobiótico pode resultar do acúmulo excessivo de um ou mais ecopoluentes no meio ambiente (Tabela 1).

Tabela 1. Lista dos principais poluentes ambientais

Isto nem sempre conduz a consequências prejudiciais para a vida selvagem e para a população. Somente um ecopoluente que se acumulou no meio ambiente em quantidade suficiente para iniciar um processo tóxico na biocenose (em qualquer nível de organização da matéria viva) pode ser designado como ecotóxico.

Uma das tarefas práticas mais difíceis da ecotoxicologia é determinar os parâmetros quantitativos nos quais um ecopoluente é transformado em ecotóxico. Na resolução deste problema, é necessário levar em consideração que em condições reais todo o perfil xenobiótico do meio ambiente afeta a biocenose, modificando assim a atividade biológica de um poluente individual. Portanto, em diferentes regiões (diferentes perfis xenobióticos, diferentes biocenoses), os parâmetros quantitativos da transformação de um poluente em ecotóxico são, a rigor, diferentes.

A ecotoxicocinética é um ramo da ecotoxicologia que examina o destino dos xenobióticos (ecopoluentes) no meio ambiente: as fontes de seu aparecimento; distribuição em elementos abióticos e bióticos do meio ambiente; transformação de xenobióticos no meio ambiente; eliminação do meio ambiente.

PERIGO SECRETO E IMPREVISTO.

Dioxinas e compostos semelhantes às dioxinas foram encontrados nas águas do Baikal, em peixes, zoológico e fitoplâncton, bem como nos ovos de aves que habitam as costas e ilhas do “mar sagrado”. Eles também são chamados de “hormônios de degradação” ou “hormônios do envelhecimento prematuro”. As dioxinas são classificadas como poluentes orgânicos persistentes particularmente perigosos, pois são altamente resistentes à degradação fotolítica, química e biológica. Como resultado, eles podem persistir no ambiente por muito tempo. Ao mesmo tempo, não existe um “limiar de ação” para as dioxinas, ou seja, mesmo uma molécula pode iniciar atividade celular anormal e causar uma cadeia de reações que perturbam as funções do corpo. Sabe-se, por exemplo, que durante Durante as hostilidades no Vietnã, as forças armadas dos EUA usaram ativamente, entre outros tipos de armas químicas, o herbicida "Agente Laranja", que contém dioxina. Esta droga causou queda artificial de folhas na selva, privando os guerrilheiros vietnamitas de seu refúgio natural e principal

O efeito das dioxinas em humanos se deve à sua influência nos receptores de distúrbios endócrinos e hormonais, no conteúdo dos hormônios sexuais, nas alterações dos hormônios tireoidianos e pancreáticos, o que aumenta o risco de desenvolver diabetes mellitus e os processos de puberdade e desenvolvimento fetal são interrompidos . As crianças apresentam atrasos no desenvolvimento, a sua educação é dificultada e os jovens desenvolvem doenças características da velhice. Em geral, aumenta a probabilidade de infertilidade, aborto espontâneo, defeitos congênitos e outras anomalias. A resposta imunitária também muda, o que significa que a suscetibilidade do corpo à infeção aumenta e a frequência de reações alérgicas e de cancro aumenta.

Em toxicologia, o termo “dioxina” refere-se a um derivado deste composto, nomeadamente 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina, que é representativo de um grande grupo de xenobióticos extremamente perigosos entre os compostos policíclicos policlorados. Substâncias particularmente perigosas incluem compostos aromáticos policlorados com anéis condensados. Uma vez no corpo, eles ativam (induzem) a síntese de enzimas contendo ferro - citocromos P-450, o que geralmente leva a distúrbios metabólicos e danos a órgãos e tecidos individuais. Possuindo alta simetria, tais compostos podem existir no corpo por muito tempo. A dioxina é um dos venenos mais insidiosos conhecidos pela humanidade. Em contraste, a história da humanidade conhece muitos casos de aparecimento na biosfera de grandes quantidades de substâncias potencialmente perigosas. O impacto destes compostos estranhos (xenobióticos) nos organismos vivos tem por vezes causado consequências trágicas, como exemplifica a história do insecticida DDT. A dioxina tornou-se ainda mais notória, aparecendo no ambiente de vários países ocidentais nas décadas de 50 e 60, bem como no Vietnã do Sul durante a guerra química travada pelos Estados Unidos no período de 1961 a 1972. A dioxina na química orgânica é chamado heterociclo de seis membros, no qual dois átomos de oxigênio estão ligados por duas ligações duplas carbono-carbono. Em toxicologia, o termo “dioxina” refere-se a um derivado deste composto, nomeadamente 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina, que é representativo de um grande grupo de xenobióticos extremamente perigosos entre os compostos policíclicos policlorados. Substâncias particularmente perigosas incluem compostos aromáticos policlorados com anéis condensados. Uma vez no corpo, eles ativam (induzem) a síntese de enzimas contendo ferro - citocromos P-450, o que geralmente leva a distúrbios metabólicos e danos a órgãos e tecidos individuais. Possuindo alta simetria, tais compostos podem existir no corpo por muito tempo.

A dioxina é um dos venenos mais insidiosos conhecidos pela humanidade. Ao contrário dos venenos convencionais, cuja toxicidade está associada à supressão de certas funções do corpo, a dioxina e xenobióticos semelhantes afetam o corpo devido à capacidade de aumentar significativamente (induzir) a atividade de uma série de enzimas oxidativas contendo ferro (monooxigenases). ), o que leva à perturbação do metabolismo de muitas substâncias vitais e às funções de supressão de vários sistemas do corpo. A dioxina é perigosa por dois motivos. Em primeiro lugar, persiste no ambiente, é efetivamente transportado através das cadeias alimentares e, portanto, afeta os organismos vivos durante um longo período de tempo. Em segundo lugar, até. em quantidades relativamente inofensivas para o corpo, a dioxina aumenta muito a atividade de monooxigenases hepáticas altamente específicas, que convertem muitas substâncias de origem sintética e natural em venenos perigosos para o corpo. Portanto, mesmo pequenas quantidades de dioxina criam um perigo de danos aos organismos vivos por xenobióticos geralmente inofensivos disponíveis na natureza. Mesmo a partir da descrição superficial acima é óbvio quão importante e complexo é o problema da protecção contra este perigoso xenobiótico. Portanto, nos Estados Unidos, onde uma quantidade significativa de dioxinas é introduzida no meio ambiente, só o governo federal aloca US$ 5 milhões anualmente para estudar este problema.

Desde 1971 o problema das dioxinas e compostos relacionados é regularmente discutido nos EUA em conferências especiais, que recentemente têm sido realizadas anualmente como fóruns internacionais de cientistas de países interessados. A atenção a este problema reflecte-se na abundante literatura científica sobre dioxinas, parcialmente resumida no coleções: Dioxina: aspectos toxicológicos e químicos. NY-Ln, 1978, v.1; Dioxinas. Fontes, exposição, transporte e controle. Ohio, 1980, v.1,2. Nos últimos 10-12 anos, os aspectos científicos deste problema foram amplamente revisados. Tudo o que se aprendeu sobre a dioxina indica o extremo perigo desta substância para o homem, especialmente em condições de intoxicação crónica, e permite-nos formular as principais tarefas que a humanidade enfrenta em relação ao aparecimento deste xenobiótico na natureza. Ao mesmo tempo, o problema das dioxinas também tem aspectos sociais, políticos e militares. É por isso que em alguns países ocidentais, e especialmente nos Estados Unidos, tentam deliberadamente obscurecer certos aspectos do problema, não divulgando informações públicas que revelem o perigo deste veneno para a humanidade, usando os resultados de experiências incorrectas para fazer julgamentos. sobre dioxina, etc.

A história da dioxina está intimamente ligada aos problemas de assimilação lucrativa de benzenos policlorados, que são resíduos de uma série de indústrias químicas de grande escala. No início dos anos 30, a Dow Chemical (EUA) desenvolveu um método para produzir policlorofenóis a partir de policlorobenzenos por hidrólise alcalina em alta temperatura sob pressão e mostrou que essas preparações, chamadas daucidas, são meios eficazes para preservar a madeira. Já em 1936, havia relatos de doenças em massa entre os trabalhadores. O Mississippi se envolveu na conservação da madeira com esses agentes. A maioria deles sofria de uma doença de pele grave - a cloracne, que já havia sido observada entre trabalhadores na produção de cloro. Em 1937, foram descritos casos de doenças semelhantes entre trabalhadores de uma fábrica em Midland (Michigan, EUA) envolvida na produção de daucidas. Uma investigação sobre as causas dos danos nestes e em muitos casos semelhantes levou à conclusão de que o fator cloracnogênico está presente apenas em daucidas técnicos e que os policlorofenóis puros não têm efeito semelhante. A expansão da escala de danos causados ​​pelos policlorofenóis deveu-se posteriormente à sua utilização para fins militares. Durante a Segunda Guerra Mundial, foram obtidos no EUA. Essas drogas foram desenvolvidas para matar a vegetação japonesa e foram adotadas pelo Exército dos EUA logo após a guerra. Ao mesmo tempo, esses ácidos, seus sais e ésteres passaram a ser utilizados para capina química em culturas de cereais, e misturas de ésteres 2,4-D e 2,4,5-T - para a destruição de vegetação arbórea e arbustiva indesejada. . Isso permitiu que os círculos industriais militares dos EUA criassem uma produção em larga escala de 2,4-dicloro-, 2,4,5-triclorofenóis e, com base neles, dos ácidos 2,4-D e 2,4,5-T. Felizmente, a produção e utilização do 2,4-D não tiveram consequências negativas para a humanidade. Pelo contrário, o estudo das propriedades do 2,4-D e seus derivados foi um impulso poderoso para o desenvolvimento da química moderna dos herbicidas.

Os eventos relacionados à ampliação da escala de produção e utilização do 2,4,5-T evoluíram de forma completamente diferente. Já em 1949 Ocorreu uma explosão na fábrica da Nitro (West Virginia, EUA), que produz 2,4,5-triclorofenol. 250 pessoas ficaram gravemente feridas. É verdade que esse fato só se tornou conhecido no final dos anos 70 e, quanto às consequências da explosão para a população local e para o meio ambiente, ainda estão envoltas em mistério. Na década de 50, surgiram relatos de lesões frequentes causadas por 2,4,5-T técnico e triclorofenol em fábricas de produtos químicos na Alemanha e na França, com consequências de explosões em Ludwigshafen (1953, fábrica da BASF) e Grenoble (1956, fábrica da BASF) " Ron Poulenc") foram discutidos ampla e detalhadamente. Numerosos casos de trabalhadores feridos por triclorofenol na década de 50 também ocorreram nos Estados Unidos (nas fábricas da Dow Chemical, Monsanto, Hooker, Diamond, etc.). No entanto, esses incidentes não foram tornados públicos até o final dos anos 70. O período de 1961 a 1970, quando as fábricas de 2,4,5-T funcionavam à capacidade máxima devido a aquisições militares massivas por parte do Exército dos EUA, foi particularmente rico em eventos relacionados com dioxinas. Vítimas em massa causadas por explosões em fábricas ocorreram nos EUA, Itália, Grã-Bretanha, Holanda e França. Todos estes incidentes (com exceção dos ocorridos em França) só foram noticiados na imprensa no final dos anos 70. Particularmente terríveis foram as consequências da explosão na fábrica da Philips Duffard em Amsterdã (1963), após a qual a administração da fábrica foi forçada a desmantelar equipamentos e instalações de produção e inundá-los no oceano. A última década também não foi isenta de numerosos incidentes em plantas de produção e processamento de 2,4,5-triclorofenol. O desastre mais terrível ocorreu na cidade de Seveso (1976, Itália), que sofreu não só os trabalhadores, mas também a população local. Para eliminar as consequências deste incidente, a camada superficial do solo teve que ser removida de uma grande área.

A forma de evitar a contaminação do país com dioxinas é fazer tudo de acordo com as regras. Esquema de formação de dioxinas durante a hidrólise alcalina do tetraclorobenzeno. Essa reação geralmente é realizada em solução de metanol (CH 3 OH) sob pressão e temperatura acima de 165 o C. O átomo de triclorofenolato de sódio formado é sempre parcialmente convertido em pré-dioxina e depois em dioxina. Com o aumento da temperatura para 210 o C, a taxa dessa reação secundária aumenta acentuadamente e, em condições mais severas, a dioxina torna-se o principal produto da reação. Nesse caso, o processo é incontrolável e termina em explosão nas condições de produção. As causas dos ferimentos nos trabalhadores envolvidos na produção e processamento de 2,4,5-triclorofenol foram estabelecidas em 1957. quase simultaneamente por três grupos de cientistas. G. Hoffmann (Alemanha) isolou o fator cloracnogênico do triclorofenol técnico em sua forma pura, estudou suas propriedades, atividade fisiológica e atribuiu-lhe a estrutura do tetraclorodibenzofurano. A amostra sintetizada deste composto teve, na verdade, o mesmo efeito em animais que o triclorofenol técnico. Ao mesmo tempo, K. Schulz (Alemanha), especialista na área de doenças de pele, chamou a atenção para o fato de que os sintomas de danos ao seu cliente, que trabalha com dibenzo-para-dioxinas cloradas, eram idênticos aos sintomas de danos causados ​​pelo triclorofenol técnico. Seus estudos mostraram que o fator cloracnogênico do triclorofenol técnico é de fato 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-para-dioxina (dioxina) - um subproduto inevitável do processamento alcalino do tetraclorobenzeno simétrico. Mais tarde, as informações de K. Schultz foram confirmadas nos trabalhos de outros cientistas. A alta toxicidade da dioxina foi estabelecida em 1957. e nos EUA. Isso aconteceu após um acidente com o químico americano J. Dietrich, que, ao sintetizar dioxina e seus análogos, sofreu um ferimento grave que lembrava o triclorofenol técnico e ficou muito tempo hospitalizado. Este facto, como muitos outros incidentes na produção de triclorofenol nos Estados Unidos, foi escondido do público, e as dibenzo-p-dioxinas halogenadas sintetizadas por um químico americano foram apreendidas para estudo pelo departamento militar. Assim, no final da década de 50, foi identificada a causa das frequentes lesões causadas pelo triclorofenol técnico e estabelecida a toxicidade da dioxina e do tetraclorodibenzofurano. Além disso, em 1961, K. Schultz publicou informações detalhadas sobre a toxicidade extremamente alta da dioxina para os animais e mostrou o perigo especial dos danos crônicos causados ​​​​por esse veneno. Assim, 25 anos após seu aparecimento na natureza, a dioxina deixou de ser um “fator cloroacnogênico” desconhecido. Por esta altura, apesar da sua elevada toxicidade, o 2,4,5-triclorofenol tinha penetrado em muitas áreas de produção. Seus sais de sódio e zinco, bem como o produto processado - hexaclorofeno, tornaram-se amplamente utilizados como biocidas em tecnologia, agricultura, indústrias têxteis e de papel, medicina, etc. Com base nesse fenol, foram preparados inseticidas, preparados para necessidades veterinárias e líquidos técnicos para diversos fins. No entanto, o 2,4,5-triclorofenol encontrou a sua utilização mais difundida na produção de 2,4,5-T e outros herbicidas destinados não apenas a fins pacíficos, mas também militares. Como resultado, em 1960 A produção de triclorofenol atingiu um nível impressionante - muitos milhares de toneladas por ano.

A MARCHA DA DIOXINA AO REDOR DO PLANETA

Após a publicação do trabalho de K. Schultz, era de se esperar que as fábricas para a produção de triclorofenol fossem fechadas ou fossem desenvolvidos novos esquemas tecnológicos para a produção deste produto que não permitissem o acúmulo de um veneno tão forte nele. Contudo, não só isso não aconteceu, mas, apesar senso comum, outras publicações sobre a atividade fisiológica e as vias de formação da dioxina e do tetraclorodibenzofurano simplesmente cessaram. Ao mesmo tempo, quase cessaram os relatos de casos de lesões humanas causadas pelo triclorofenol e seus derivados, embora tenha sido nesse período, como ficou conhecido mais tarde, que foram mais frequentes.

Ao mesmo tempo, a produção de triclorofenol e seus produtos de acordo com o antigo esquema tecnológico dos anos 50 nos países ocidentais, e especialmente nos EUA, expandiu-se significativamente, manteve-se um elevado nível de consumo destes produtos perigosos e a sua exportação tem aumentou continuamente. Preparações biocidas, inseticidas e herbicidas à base de 2,4,5-triclorofenol chegaram a vários países do continente americano, a alguns países da África e do Sudeste Asiático, à Austrália e à Oceania. Juntamente com eles, a dioxina foi continuamente introduzida nos solos e áreas de água, cidades e vilas de vastas áreas do mundo. Quantidades especialmente grandes dele entraram no meio ambiente com águas residuais em áreas onde estavam localizadas fábricas de produção de triclorofenol. Os resultados desta atividade foram imediatos: no final dos anos 60 e início dos anos 70, foram registados nos Estados Unidos numerosos casos de destruição em massa de aves e até de descendentes de animais selvagens.

Posteriormente, foi demonstrado que herbicidas do tipo 2,4,5-T, fornecidos aos mercados interno e externo dos EUA na década de 60, continham dioxinas em concentrações de 1 a 100 partes por milhão (ppm), ou seja, em quantidades que excedem os valores permitidos em dezenas, centenas e até milhares de vezes. Se assumirmos que os produtos de processamento de triclorofenol utilizados para fins pacíficos continham apenas 10 ppm de dioxina, então, neste caso, na década que se passou desde que as causas da toxicidade desses produtos foram estabelecidas, centenas de quilogramas deste veneno foram introduzidos no ambiente dos EUA, juntamente com muitos milhares de toneladas de pesticidas. Uma quantidade semelhante de dioxinas apareceu em países que importaram estes produtos dos Estados Unidos.

OPERAÇÃO RANCH HAND – O CRIME DO SÉCULO

O programa militar dos EUA para o uso de produtos de processamento de triclorofenol revelou-se especialmente extenso. Na década de 1960, os militares dos EUA concluíram um amplo plano para estudar os herbicidas como uma potencial arma de guerra ambiental, que seria executado na Indochina sob o nome de código Operação Ranch Hand. Além disso, nesta altura as formulações de herbicidas já tinham sido seleccionadas, métodos e meios para a sua utilização tinham sido desenvolvidos e testes extensivos tinham sido realizados em condições que simulavam as zonas tropicais da Indochina. Durante o período de testes, a atenção principal dos especialistas militares foi dada às formulações de herbicidas contendo ésteres de 2,4,5-T.

Quando olhamos para os materiais dos anos 60, ficamos especialmente impressionados com a escala da propaganda realizada nos Estados Unidos para este tipo de arma de destruição em massa. Para isso foi escolhido o nome inócuo “desfolhantes”, ou seja, agentes que provocam a queda das folhas das plantas. Na realidade, porém, o Exército dos EUA só tinha em serviço formulações de herbicidas, concebidas para destruir completamente as plantas. Nas instruções abertas do Exército dos EUA, aos “desfolhantes” foi atribuída a função de desmascarar os guerrilheiros e suprimir o seu abastecimento alimentar. A imprensa exaltou a “humanidade” deste novo tipo de arma. Declarações de altos representantes do exército e até da administração dos EUA garantiram a total segurança de seu uso para o meio ambiente, humanos e animais.

O que realmente aconteceu? No verão de 1961, na presença de um representante da Casa Branca, a Força Aérea dos EUA iniciou a implementação da Operação Ranch Hand no Vietnã do Sul e três anos depois completou sua primeira etapa. Foram necessárias cerca de 2 mil toneladas de herbicidas para resolver os principais problemas da primeira etapa relacionados à seleção das formulações, métodos, táticas e estratégias mais eficazes para seu uso. No outono de 1964 A Força Aérea dos EUA iniciou uma destruição massiva sistemática do meio ambiente vietnamita, após o que ficou claro para a comunidade científica que o Exército dos EUA no Vietname estava a realizar testes em larga escala de novos tipos de armas de destruição maciça - armas de ecocídio e genocídio. Para crédito dos cientistas americanos progressistas, eles foram os primeiros a levantar as suas vozes de protesto contra a guerra química no Vietname. No entanto, nem as suas declarações na imprensa nem as suas petições colectivas à administração dos EUA foram tidas em conta.

Depois de 1965, a escala das campanhas químicas começou a aumentar; dezenas de milhares de toneladas de herbicidas eram lançadas nas florestas e campos do Vietname todos os anos. Segundo dados oficiais incompletos, na guerra química de 1961-1972. Os EUA utilizaram cerca de 96 mil toneladas de herbicidas, das quais 57 mil toneladas eram formulações contendo dioxina. As informações sobre o volume de uso de herbicidas em 1970-1972 permaneceram confidenciais. no Vietname e a escala dos tratamentos com herbicidas no Laos e no Kampuchea. Porém, do balanço de produção e consumo de herbicidas conclui-se que, devido às compras militares dos EUA, o aumento da produção de 2,4,5-T na década de 60 atingiu 50 mil toneladas, deste montante mais de 100 mil toneladas de apenas formulações de herbicidas contendo dioxina.

Ao avaliar a quantidade de dioxina introduzida no meio ambiente vietnamita, é necessário levar em consideração que sua concentração nos ésteres técnicos de 2,4,5-T é determinada pela tecnologia de produção, que nas décadas de 50 e 60 permaneceu inalterada e levou a um alto teor de veneno. Do número esmagador de fontes primárias conclui-se que a concentração de dioxinas nas formulações de herbicidas do Exército dos EUA atingiu várias dezenas de ppm. Isto é consistente com as informações sobre a contaminação dos éteres 2,4,5-T produzidos na década de 60, fornecidas no trabalho de K. Rappe (até 100 ppm) e no relatório da Academia Nacional de Ciências dos EUA (até 50 ppm). Isto é confirmado por dados oficiais da Força Aérea dos EUA sobre o teor de dioxinas das formulações roxa, rosa e verde do Exército dos EUA (33-66 ppm). Cientistas americanos que estudam as propriedades da formulação do Orange Agent usaram amostras típicas contendo 15-30 ppm de dioxina. Apenas os dados oficiais da Força Aérea dos EUA obtidos por A. Young para Orange Agent contrastam fortemente com as informações acima: afirmam que o teor médio de dioxinas nesta formulação, a mais utilizada no Vietname, é próximo de 2 ppm. Porém, como decorre dos dados oficiais do Departamento de Agricultura dos EUA, nem sempre os ésteres 2,4,5-T com este grau de pureza foram obtidos nos EUA, mesmo no início dos anos 70, quando a etapa de purificação do triclorofenol foi incluída em o esquema tecnológico.

Somente após a implementação de um esquema com dupla purificação do triclorofenol foi possível obter produtos com teor de dioxinas inferior a 1 ppm. R. Young e outros representantes dos círculos oficiais dos EUA afirmam que a purificação do triclorofenol a partir de dioxinas nos EUA foi incluída no esquema tecnológico desde meados dos anos 60. No entanto, conclui-se da literatura técnica e de patentes que as melhorias na produção de triclorofenol começaram após 1970. Os cálculos feitos por A. Young baseiam-se na qualidade dos ésteres de 2,4,5-T produzidos em 1971-1973. Tudo isso permite considerar mais plausíveis os dados sobre o alto teor de dioxina em herbicidas como o 2,4,5-T, produzido na década de 60. Assim, 57 mil toneladas de formulações à base de 2,4,5-T, cujo uso no Vietnã é oficialmente reconhecido nos Estados Unidos, trouxeram mais de 500 kg de dioxina para o território relativamente pequeno da Indochina. Existe um grande perigo de que este número deva ser pelo menos duplicado para se obter uma imagem real.

Ao avaliar o grau de poluição ambiental com dioxina, também é necessário levar em consideração a possibilidade de sua formação secundária após o uso de derivados de triclorofenol. A conversão térmica da predioxina, normalmente presente em preparações técnicas à base de triclorofenol, em dioxina foi agora demonstrada de forma inequívoca. O rendimento de dioxina durante a termólise de outros derivados não voláteis do triclorofenol, incluindo o 2,4,5-T, é alto.

Os resultados negativos reportados na literatura estiveram associados quer à utilização de precursores voláteis de dioxinas, quer à presença de condições para a sua remoção eficaz da esfera reaccional. Como o triclorofenol e os ésteres 2,4,5-T rapidamente se transformam em derivados não voláteis em diversos objetos ambientais, diversos materiais preservados com biocidas, bem como restos de plantas afetadas pelos herbicidas 2,4,5-T, quando queimados, são obviamente fontes de quantidades adicionais de dioxinas. A probabilidade de formação secundária de dioxina nas condições da guerra química levada a cabo no Vietname deve ser considerada especialmente elevada. Aqui, durante o período das hostilidades, mais de 500 mil toneladas de napalm foram queimadas (inclusive em vastas áreas de florestas afetadas), mais de 13 milhões de toneladas de bombas aéreas, granadas e minas explodiram. Portanto, a dioxina entrou no ambiente vietnamita em quantidades muito maiores do que as contidas nas muitas dezenas de milhares de toneladas de herbicidas utilizados pelo Exército dos EUA. Para imaginar as consequências do acúmulo de dioxina no meio ambiente, apresentaremos ao leitor com mais detalhes as propriedades desse perigoso veneno.

O QUE SE SABE SOBRE AS PROPRIEDADES DA DIOXINA.

Estrutura, física e Propriedades quimicas. A molécula de dioxina é plana e possui alta simetria. A distribuição da densidade eletrônica nele é tal que o máximo está na zona dos átomos de oxigênio e cloro, e o mínimo está nos centros dos anéis de benzeno. Estas características estruturais e estado eletrônico determinam as propriedades extremas observadas da molécula de dioxina.

A dioxina é uma substância cristalina com alto ponto de fusão (305 o C) e baixíssima volatilidade, pouco solúvel em água (2x10-8% a 25 o C) e melhor em solventes orgânicos. É caracterizado por alta estabilidade térmica: sua decomposição é observada apenas quando aquecido acima de 750 o C, e é efetivamente realizada a 1000 o C.

A dioxina é uma substância quimicamente inerte. Não se decompõe por ácidos e álcalis mesmo quando fervido. Entra nas reações de cloração e sulfonação características dos compostos aromáticos apenas sob condições muito adversas e na presença de catalisadores. A substituição dos átomos de cloro da molécula de dioxina por outros átomos ou grupos de átomos é realizada apenas nas condições de reações de radicais livres. Algumas dessas transformações, como a reação com naftaleno sódico e a descloração redutiva sob irradiação ultravioleta, são utilizadas para destruir pequenas quantidades de dioxina. Quando oxidada em condições anidras, a dioxina cede facilmente um elétron e se transforma em um cátion radical estável, que, no entanto, é facilmente reduzido pela água em dioxina devido à sua capacidade de formar complexos fortes com muitos compostos policíclicos naturais e sintéticos.

Propriedades tóxicas. A dioxina é um veneno total, pois mesmo em doses (concentrações) relativamente pequenas afeta quase todas as formas de matéria viva - desde bactérias até animais de sangue quente. A toxicidade da dioxina no caso de organismos simples é aparentemente devida à perturbação das funções das metaloenzimas com as quais forma complexos fortes. Os danos causados ​​pela dioxina aos organismos superiores, especialmente os de sangue quente, são muito mais difíceis. No corpo dos animais de sangue quente, a dioxina entra inicialmente no tecido adiposo e depois é redistribuída, acumulando-se principalmente no fígado, depois no timo e em outros órgãos. A sua destruição no organismo é insignificante: é excretado principalmente na forma inalterada, na forma de complexos de natureza ainda desconhecida.

A meia-vida varia de várias dezenas de dias (camundongos) a um ano ou mais (primatas) e geralmente aumenta com a ingestão lenta. Com o aumento da retenção no organismo e o acúmulo seletivo no fígado, a sensibilidade dos indivíduos à dioxina aumenta.

Em caso de intoxicação aguda de animais, são observados sinais do efeito tóxico geral da dioxina: perda de apetite, física e sexual