Навигация
Физико-химические методы определения остаточных концентраций хлорорганических пестицидов в продуктах питания
38770
знаков
8
таблиц
0
изображений
Физико-химические методы определения остаточных концентраций хлорорганических пестицидов в продуктах питания
Содержание
Введение
1. Общие сведения о хлорорганических соединениях
2. Хлорорганические пестициды в продуктах питания и методы их определения
Литература
Введение
Пестициды являются единственным загрязнителем, который сознательно вносится человеком в окружающую среду. Применение пестицидов позволяет получать стабильные урожаи и ограничивать распространение инфекций, передаваемых животными-переносчиками, например, малярии и сыпного тифа. Однако непродуманное использование пестицидов имеет и негативные последствия. Пестициды поражают различные компоненты природных экосистем: уменьшают биологическую продуктивность фитоценозов, видовое разнообразие животного мира, снижают численность полезных насекомых и птиц, а в конечном итоге представляют опасность и для самого человека.
Длительное хранение пестицидов на неприспособленных складах и в разрушенной таре приводит к сильному загрязнению окружающей среды: почвы, водных питьевых источников (даже артезианских вод), в целом агроландшафтов. Оно ведет к появлению устойчивых к ним видов организмов, особенно среди насекомых; губит хищников (естественных врагов вредителей) и других полезных животных. Последнее вызывает резкое увеличение устойчивости к пестицидам возбудителей опасных болезней растений. Например, сейчас уже 110 видов наиболее опасных фитопатогенных грибов стали высокоустойчивыми к 50 наиболее распространенным фунгицидам. А ведь грибные болезни вызывают 80% потерь урожая сельскохозяйственных культур.
Особую опасность представляют хранящиеся стойкие органические загрязнители: хлорорганические соединения, ртутьорганические протравители, а также обладающие высокой токсичностью фосфорорганические и медьсодержащие пестициды, нитросоединения.
Пестициды распространяются на большие пространства, весьма удаленные от мест их применения. Поэтому весьма актуальна проблема определения пестицидов в окружающей среде и продуктах питания.
1. Общие сведения о хлорорганических соединениях
Хлорорганические соединения. Физико-химические свойства и применение. Хлорорганические соединения (ХОС) широко применяют в качестве инсектицидов, акарицидов и фунгицидов для борьбы с вредителями зерновых, зернобобовых, технических и овощных культур, лесонасаждений, плодовых деревьев и виноградников, а также используются в медицинской и ветеринарной санитарии для уничтожения зоопаразитов и переносчиков болезней. Выпускают их в виде смачивающихся порошков, минерально-масляных эмульсий, дустов. У нас разрешены для применения следующие препараты: гексахлорциклогексан (ГХЦГ), гамма-изомер ГХЦГ (линдан), гексахлорбутадиен (ГХБД), дилор, мезокс, полихлоркамфен (ПХК), тедион, каптан, тиодан и некоторые другие. Запрещено использовать такие опасные пестициды, как альдрин, дильдрин, эндрин и галекрон, ДДТ. Однако ДДТ пока сохраняет свое значение в карантинных ситуациях. Благодаря резко выраженным кумулятивным свойствам и персистентности он пока циркулирует в объектах внешней среды.
ХОС представляют собой галоидопроизводные многоядерных циклических углеводородов (ДДТ и его аналоги), циклопарафинов (ГХЦГ и его аналоги), соединений диеного ряда (альдрин, дильдрин, гексахлорбутадиен, гептахлор, дилор), терпенов (ПХП и ПХК), бензола и других соединений.
Все ХОС плохо растворяются в воде и хорошо в органических растворителях, маслах и жирах. Причем в пресной воде растворимость их выше, чем в соленой (эффект «высаливания»). В водоемах они поглощаются частицами органических веществ и осадком, вследствие чего их свойства и локализация могут меняться в разных типах водоемов. В акваториях, загрязненных нефтью, возникает опасность концентрирования ХОС в пленке, растворимых фракциях и в донном осадке.
ХОС обладают высокой химической стойкостью к воздействию различных факторов внешней среды, относятся к группе высокостабильных и сверхвысокостабильных пестицидов. В почве ДДТ сохраняется 12 и более лет, ПХП н ПХК – до 0,5 – 2 лет, линдан и кельтан – до одного года. Коэффициент выноса ХОС из почвы с поверхностным стоком составляет для ДДТ 0,02 – 0,3%, ГХЦГ – 0,06 – 0,10%, что соответствовало концентрации в воде 0,03 – 0,3 мкг/л (Ц.И. Бобовникова и др.). Обладая этими свойствами, ХОС накапливаются в гидробионтах и передаются по пищевой цепи, увеличиваясь примерно на порядок в каждом последующем звене. Однако не все препараты обладают одинаковой персистентностью и кумулятивными свойствами. В гидросфере и организме гидробионтов они постепенно разлагаются с образованием метаболитов. По вышеназванным причинам в зонах интенсивного земледелия остатки ХОС и метаболитов в организме гидробионтов обнаруживаются постоянно, что следует учитывать при диагностике отравлений.
В пресных и морских водоемах, а также гидробионтах, помимо хлорорганических пестицидов, встречаются сходные с ними полихлорированные бифенилы (ПХБФ) и терфенилы (ПХТФ), используемые в промышленности. По своим физико-химическим свойствам и физиологическому действию на организм, а также методам анализа они весьма близки к хлорорганическим пестицидам. Поэтому необходима дифференциация этих групп хлорированных углеводородов.
Токсичность. Механизм действия ХОС на рыб во многом сходен с их влиянием на теплокровных животных. Рыбы и другие водные организмы более чувствительны к ХОС, чем наземные животные. Особенно чувствительны к ХОС водные ракообразные и насекомые, которых нередко используют для контроля загрязнения воды как индикаторные организмы.
В организм рыб ХОС поступают осмотически через жабры и через пищеварительный тракт с кормом. Интенсивность поглощения ХОС рыбами увеличивается при повышении температуры воды. Гидробионты способны концентрировать ХОС в гораздо больших количествах, чем в окружающей среде (воде, грунте), коэффициент накопления этих веществ составляет в грунте 100, зоопланктоне и бентосе – 100 – 300, рыбах – 300 – 3000 и более. По этому показателю они относятся к группе веществ со сверхвысокой или с выраженной кумуляцией. Суммарные концентрации ХОС в воде пресных и морских водоемов обычно ниже микрограмма на литр.
В первую очередь ХОС накапливаются в органах и тканях, богатых жирами или липоидами. У рыб их больше всего находят во внутреннем жире, головном мозге, желудочной и кишечной стенке, гонадах и печени, меньше – в жабрах, мышцах, почках и селезенке. С возрастом рыб отмечено увеличение концентрации ХОС. При метаболизме жиров во время голодания и миграции рыб, а также при стрессовых состояниях накопленные в организме ХОС могут вызвать отравления рыб.
ХОС относят к ядам политропного действия с преимущественным поражением центральной нервной системы и паренхиматозных органов, особенно печени. Кроме того, они вызывают расстройство функций эндокринной и сердечнососудистой системы, почек и других органов. ХОС также резко угнетают активность ферментов дыхательной цепи, нарушают тканевое дыхание. Некоторые препараты блокируют SH-группы тиоловых ферментов. ХОС опасны для рыб своими отдаленными последствиями: эмбриотоксическим, мутагенным я тератогенным действием. Они снижают иммунологическую реактивность и повышают восприимчивость рыб к инфекционным болезням. ХОС относятся к группе высокотоксичных для рыб соединений (см. таблицу).
| Название и синонимы препаратов | Виды рыб | Летальные концентрации CK50 по ДВ | ||
| мг/л | экспозиция | |||
| ДДТ (дихлордифенил трихлорэтан, азотокс, | 0,032 | 36 ч | ||
| дикофан, пентахлорин | Лосось | 0,08 | 36 ч | |
| и др.) | Щука | 0,05* | 48 ч | |
| Карась | 0,07 – 0,03 | 96 ч | ||
| ДДТ э. к. | Карп | 0,25 – 0,35** | 48 ч | |
| ДДТ с. п. | Карп | 5,0** | 48 ч | |
| Гамма-изомер ГХЦГ | Карп | 0,17 – 0,28 | 48 ч | |
| 90%-ный технический э. к. | Радужная форель | 0,3* | 48 ч | |
| (гексахлорциклогексан, | 0,2* | 48 ч | ||
| ГХЦГ, линдан, гамма-изомер) | Пескарь | 0,08 | 96 ч | |
| Плотва | 0,08 | 24 ч | ||
| Карась | 0,12 | 48 ч | ||
| Гексахлоран технический (8 – 12% гамма-изомера ГХЦГ) | Карп | 2,5 – 12,5** | 96 ч | |
| Гептахлор (велзикол 104, гептамюль) | Карп, радужная форель, щука | 0,4 – 0,6* | 48 ч | |
| Разные виды рыб | 0,008 – 0,019 | 96 ч | ||
| Гексахлорбензол | Те же | 0,25 – 3,6 | 96 ч | |
| Полихлоркамфен (ПХК, токсафен, килфен и др.) | Радужная форель | 0,23* | 48 ч | |
| Окунь | 0,16 | 24 ч | ||
| Плотва | 0,26 | 24 ч | ||
| Карп, толстолобик | 0,22 | 96 ч | ||
| Верховка | 0,04 | 96 ч | ||
| Вьюн | 0,18 | 96 ч | ||
| Карп | 0,022* | 25 дн. | ||
| Полидофен (40% ПХК + 20% ДДТ) | Карп | 0,17 | 96 ч | |
| Полихлорпинен (ПХП, стробан) | Карп, линь Пелядь | 1,0* 0,5* | 24 ч 24 ч | |
| Щука | 0,25* | 24 ч | ||
| Плотва, налим | 0,1* | 24 ч | ||
| Окунь | 0,05* | 24 ч | ||
| Метоксихлор (марлат) | Разные рыбы | 0,04 | 96 ч |
|
| Калган (ортоцид) | Радужная форель | 0,25* | 24 ч |
|
| Карп | 0,25 | 24 ч |
| |
| Кельтан (дикофол, хлорэтанол) | Карп | 2,16 – 2,93 | 96 ч |
|
| Молодь верховки и пескаря | 1,55 – 1,62 | 96 ч |
| |
| Тиодан (эндосульфан, малике, циклодан, ти | 0,01* | 48 ч |
| |
| мул) | Щука | 0,005* | 48 ч |
|
| Карп | 0,011 | 48 ч |
| |
| Разные виды рыб | 0,001 – 0,009 | 48 ч | ||
Хроническое отравление карпов ПХК и полидофеном наступает при концентрациях до 1/100 от CK50 (0,004 мг/л), кельтаном до 1/300 от СК50 (0,007 мг/л) и сопровождается гибелью 10 – 60% рыб в течение 60 – 80 дней воздействия. Токсические концентрации других препаратов не установлены. На основании изучения экспериментальных и природных токсикозов у погибших рыб обнаружены остатки некоторых ХОС (см. таблицу).
| Пестицид | Виды рыб | Органы | Остатки ХОС, мг/кг | |
| острое отравление | хроническое отравление | |||
| ГХЦГ (линдан) | Радужная форель | Печень | 11,7 – 14,6 | |
| Мышцы | 2,3 – 3,5 | |||
| ПХК | Карпы (сеголетки) | Внутренние органы | 4,2 – 7.5 | 1,5 – 1, 6 |
| Мышцы | 1,6 – 1,8 | 0.1 – 0.5 | ||
| Полидофен | Карпы (сеголетки) | Внутренние органы | 3, – 3,9 | 1,5 |
| Мышцы | 0,3 – 1,5 | 0,1 – 0.5 | ||
| Кельтан | Карпы (сеголетки) | Внутренние органы | 8 – 24 | 1,5 – 4,4 |
| Мышцы | 5.8 | |||
| Тиодан(эндосульфан) | Форель, хариус | Жабры | 0,4 – 1,5 | |
| Печень | 0,6 – 4,5 | |||
| Мышцы | 0,3 – 1,0 | |||
| Карповые | рыба целиком | 1.0 – 4,7 | ||
В органах рыб, перенесших отравление, остатки ПХК, полидофена и кельтана обнаруживают до 50 дней, а в трупах рыб до 8. При хранении погибших рыб в холодильнике они сохраняются в тканях около 4 мес.
При поступлении ХОС с кормом интоксикация наступает при достижении летального уровня их содержания в органах рыб, что доказано на экспериментальной модели кумулятивного токсикоза.
В естественных условиях уровень накопления ХОС в рыбах зависит от объема применения и величины остатков пестицидов в сточных водах. В зонах с умеренным применением хлорорганических пестицидов их остатки во внутренних органах рыб составляют: планктонофагов (плотва, тюлька) – 0,01 – 0,5 мг/кг и хищников (судак, окунь, щука) – 0,2 – 2,5 мг/кг. В жировых отложениях возможно увеличение на 1 – 2 порядка.
Из представителей зоопланктона наиболее чувствительны к ХОС водные членистоногие и ракообразные. Токсические концентрации для дафний находятся на уровне 0,001 мг/л, циклопов – более 0,01 мг/л. В то же время простейшие, моллюски, хирономиды к ним довольно устойчивы.
Симптомы и патоморфологические изменения. Несмотря на различие в химической структуре, картина отравлений рыб хлорорганическими пестицидами однотипна. В первую очередь они действуют на рыб как нервные яды.
Сроки появления признаков отравления зависят от величины концентраций препаратов и времени их воздействия. При остром отравлении они наступают через несколько часов после начала контакта с ядом, а при хроническом – через 7 – 10 дней.
Наиболее бурно симптомы проявляются при остром отравлении и характеризуются они повышенной возбудимостью, резким повышением подвижности рыб, отсутствием реакции на прикосновение к телу, нарушением координации движения (плавание по кругу, спирали, опрокидывание на бок) и полной потерей равновесия, замедлением дыхания. В агональной стадии развиваются параличи, гибель наступает от паралича центра дыхания. При вскрытии погибших рыб обнаруживают выраженное полнокровие внутренних органов, особенно печени и предсердия, иногда встречаются мелкоточечные кровоизлияния в жабрах. Гистологическими исследованиями устанавливают застойную гиперемию сосудов печени, почек, головного мозга, зернистое и жировое перерождение, а при высоких концентрациях вакуольную дистрофию печеночных клеток (иногда их некробиоз), токсический отек жаберных лепестков, незначительное набухание респираторного эпителия.
При хроническом отравлении рыбы перестают потреблять корм, угнетены или ведут себя беспокойно, интенсивно плавают у поверхности воды, затем они теряют равновесие, перевертываются на бок и погибают в состоянии депрессии. Печень погибших рыб набухшая, увеличена в объеме, с бледноватым оттенком. Отравление сопровождается тяжелыми дистрофическими и некробиотическими изменениями во внутренних органах и головном мозге. В печени обнаруживают обширные очаги зернисто-жировой и водяночной дистрофии, а также фокусы некробиоза печеночных клеток, снижение или отсутствие в них гликогена. Иногда в печени отмечают гипертрофию клеток с наличием в них митотических фигур деления, а также скопление в их цитоплазме липофусцина.
В почках – дистрофия и последующая деструкция эпителия канальцев. Отмечена дистрофия и некробиоз клеток гемопоэтической ткани.
При высоких концентрациях препаратов жаберные лепестки отечны, респираторный эпителий набухший, отслоен от мембраны, частично десквамирован. При низких концентрациях эти изменения слабо выражены. Постоянно отмечают дистрофию нейронов головного мозга и инволюцию фолликулярного эпителия в яичниках.
В случаях острого и особенно хронического отравления устанавливают снижение уровня гемоглобина и количества эритроцитов (на 10 – 20%), лейкопению (число лейкоцитов снижено на 60%), нейтрофилию, лимфоцитопению. В эритроцитах отмечена гипохромазия, анизоцитоз, пойкилоцитоз, макро- и микроцитоз.
При поступлении пестицидов с кормом обнаруживают десквамативный катар кишечника, застойную гиперемию и дегенеративно-некробиотические изменения в печени.
Диагноз ставят на основании комплексных исследований; анамнестических данных, клинико-анатомической картины интоксикации и обнаружения пестицидов в воде, грунте, органах рыб и других гидробионтах. Хлорорганические пестициды в этих объектах определяют газохроматографическим методом согласно «Методическим указаниям по определению ХОП и ПХБ при их совместном присутствии в объектах внешней среды и биоматериале:», утвержденным Минздравом СССР. Для определения ПХК, полидофена и кельтана в воде и органах рыб разработаны и утверждены ГУВ Госагропрома СССР методы тонкослойной хроматографии.
Прямым доказательством отравления рыб служат обнаружение ХОС в воде и органах рыб на уровне вышеприведенных летальных показателей и наличие клинико-анатомических признаков интоксикации. В сомнительных случаях данные химического анализа необходимо сравнивать с остатками ХОС в органах рыб из благополучных водоемов. В рыбах и других объектах из крупных естественных водоемов дополнительно определяют содержание полихлорбифенилов.
Профилактика заключается в недопущении внесения ХОП в водоохранной зоне, склоновых участках и основной водосборной площади водоемов, соблюдении правил применения, хранения, транспортирования и утилизации пестицидов, периодическом контроле их остатков в воде, грунте, гидробионтах. Присутствие ХОС в воде рыбохозяйственных водоемов не допускается. Допустимые остаточные количества гексахлорана (сумма изомеров) в рыбе 0,2 мг/кг, ДДТ в рыбе и рыбных консервах 0,2 мг/кг (временно), ПХК и ПХП не допускаются, для остальных ХОС не установлены.
Рыба, содержащая остатки хлорорганических пестицидов, реализуется согласно санитарно-гигиеническим правилам. [1–3]
Похожие работы
... . Сигнал детектора фиксируется регистратором (в виде пиков) и обрабатывается вычислительным интегратором. В ГХ используют детекторы, которые преобразуют в электрический сигнал изменения физических или физико-химических свойств газового потока, выходящего из колонки, по сравнению с чистым газом - носителем. Существует множество детекторов, однако широкое применение находят только те из них, ...
... и 2 чашек Петри, вставленных одна в другую для антикруговой ТСХ. Для увеличения пиковой емкости в ТСХ используют методы проточной, многократной, градиентной и двумерной ТСХ. [1] Глава 2. Контроль качества пищевых продуктов посредством метода ТСХ 2.1 Определение ддт, ддэ, ддд, альдрина, дильдрина, гептахлора, кельтана, метоксихлора, эфирсульфоната и других ядохимикатов в продуктах питания ...
... Наиболее распространенные пестициды группы ФКК и их ПДК в водных объектах представлены в табл.1. Таблица 1. Перечень наиболее распространенных пестицидов группы ФКК и их ПДК в объектах окружающей среды. Название Синоним или краткое обозначение ПДК, мг/л Кислота феноксиуксусная ФУК 1 (питьевая вода) Кислота 2,4-дихлорфеноксиуксусная 2,4-Д 0,03 (питьевая вода) 1 (природная) Кислота ...
... Метод широко используется для оценки санитарного и бактериологического состояния производственных помещений, оборудования, инвентаря, а также личной гигиены рабочих. 5. БИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД Биологический метод исследования рыбы и рыбопродукции применяют при определении степени перевариваемости продукта ферментами желудочно-кишечного тракта, установлении безвредности продукта и его усвояемости ...
0 комментариев