Хлорорганические соединения (ХОС). Физико-химические свойства хлорорганических соединений Какие хлорорганические соединения в воде

Инсектоакарициды

Организм членистоногих является специфической средой, где возбудители болезней, кроме механического присутствия, могут проходить фазы своего развития, накапливая биомассу, готовясь к смене хозяина. С их помощью передаются возбудители бактериальных инфекций, таких как туляремия, бруцеллез, листериоз, лептоспироз, протозойных и гельминтозных.

Инсектоакарициды - препараты химического или биологического происхождения, предназначенные для борьбы с вредными насекомыми и клещами.

По происхождению их делят на: фосфорорганические соединения, хлорорганические соединения, карбаматы, синтетические пиретроиды и препараты разных групп.

Из общего объема расходуемых инсектоакарицидов на долю ФОС приходится 43 %, ХОС - 17 %, карбаматов -25 %, других 15%.

Разные членистоногие, а также промежуточные формы их развития неодинаково чувствительны к фармакологическим средствам. Поэтому помимо общего понятия инсектицидного влияния различают действия: овоцидное - уничтожение яиц насекомых, лярвицидное - уничтожение личинок и гусениц, акарицидное - уничтожение клещей, пестицидное - широкий спектр действия. Вещества, отпугивающие насекомых от животных, называются репеллентами, а средства, привлекающие насекомых - аттрактантами.

По путям проникновения в организм насекомых их делят на контактные, пооникающие в гемолимфу через кутикулу насекомого; кишечные, попадающие в организм насекомого через пищеварительный аппарат, и фумигантные, проникающие через дыхательный аппарат. В последние годы уделяется внимание инсектицидам системного действия. Введенные в организм животного энтерально или парентерально в безвредных для него дозах, инсектициды системного действия губят личинок оводов, мигрирующих в тканях животного.

Требования, предъявляемые к инсектоакарицидам:

1. Обладать специфическим действием на членистоногих на всех стадиях развития, причем при использовании минимальных доз;

2. Обладать персистирующей способностью;

3. Сохранять эффективность при различных метеоусловиях;

4. Экономичность;

5. Безопасность для обслуживающего персонала;

6. Не должны обладать отдаленным эффектом действия.

Если несколько лет назад основным показателем, лимитирующим их применение, были их токсичность и стойкость в окружающей среде, то сегодня на первое место выходит отдаленный эффект действия: мутагенное, тератогенное, канцерогенное и т. д.

Механизм действия инсектицидов различный. Одни из них нарушают хитиновый покров насекомого, другие изменяют функцию органов дыхания или пищеварения. Но наиболее эффективно нарушение отдельных звеньев метаболизма после резорбции препаратов.

Инсектициды применяют в природных условиях в местах скопления и выплодки насекомых, в помещениях и на теле животных.

Применяют их путем опрыскивания, опыливания, нанесения на поверхность тела с помощью пуронов (поливание животных вдоль позвоночника композициями из органических растворителей и пестицидов), купания животных и аэрозольной обработки.

Используются инсектоакарициды в виде растворов, эмульсий, лосьонов, суспензий, порошков (дустов), аэрозолей, пуронов, инсектицидных мазей, инсектицидных карандашей, инсектицидного мыла, зоошампуней, пленок, бирок, ушных номеров, ошейников, дымовых шашек.

Тип среды обитания членистоногих и фаза онтогенеза определяют выбор средств борьбы:

* при борьбе с саркаптоидными клещами - купка и опрыскивание животных;

* с гнусом и слепнями - шашки, таблетки, шнуры, аэрозольные препараты;

* со вшами и блохами - инсектицидные порошки, шампуни, различные мыла и т. д.

В связи с запрещением использования стойких и высокотоксичных химических соединений ощутимо снизилось санитарно-токсикологическое значение этих пестицидов, однако их опасность для живых объектов природы еще достаточно высока, что пагубно отражается на внешней среде.

Обращение с ними требует четкости, пунктуальности, правильности приготовления рабочих растворов, соблюдение сроков и доз их применения. Особое внимание должно обращаться на соблюдение условий личной гигиены и соблюдение этих требований всеми работниками животноводства. Врач должен хорошо знать токсичность инсектицидов для животных и в случае появления самых первых признаков отравления быстро применять соответствующее противоядие.

Фосфорорганические соединения.

Соединения этой группы представляют собой сложные эфиры ряда кислот: фосфорной, тиофосфорной, дитиофосфорной.

Преимущества ФОС - широкий спектр инсектицидного действия, малая стойкость в объектах внешней Среды.

Две группы: контактного и системного действия.

К препаратам контактного действия относится хлорофос, трихлорметафос -3, карбофос, байтекс, метафос, фузалон, гардона, неоцидол и др.

К препаратам системного действия - антио, амифос, фосфамид, фосфолидон и др.

Некоторые препараты - фосфамид, антио, обладают контактным и системным действием.

Под влиянием физических и химических факторов внешней среды ФОС подвергаются изомеризации, трансалкилированию, в ппроцессе которых образуются более активные и токсичные соединения. В организме они подвергаются окислительной десульфурации (отщепление серы, связанной с атомом фосфора и замена ее кислородом), возможно образование конъюгатов с глюкуроновой и серной кислотами, глутамином. ФОС выделяются в еизменном виде через дыхательные пуити (20 - 25 %), с мочой (30 %).

Механизм действия ФОС на насекомых и млекопитающих одинаков и заключается в ингибировании холинэстеразы, что приводит к избыточному накоплению ацетилхолина и нарушению передачи нервных импульсов, что выражается кратковременным возбуждением, а затем параличом нервной системы.

У насекомых наблюдается тремор тела (главным образом конечностей), расстройство координации движения с потерей способности летать, паралич, смерть.

Хлорофос (негувон, диптерекс) Сhlorophosum.

Белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде и большинстве органических растворителей. Губительно действует на насекомых и гельминтов. Применяют для обработки животных против летающих насекомых. Коров обрабатывают после дойки. Обладает высокой системной активностью. Он убивает личинок оводов, находящихся в тканях животного, не только при внутреннем, но и при наружном применении.

Гиподермин – хлорофос Hypodermini- chlorophosum.

11,6 % спиртово-масляный раствор хлорофоса.

Прозрачная желтоватого цвета жидкость с легким ароматическим запахом. Применяют против личинок подкожного овода методом полива крупного рогатого скота в дозе 16 мл - животным массой до 200 кг и 24 мл - при большей массе.

Диоксафос Dioxaphosum.

16 % раствор хлорофоса в органическом растворителе. Доза 12 мл и 16 мл (аналогично гиподерминхлорофосу).

ДДВФ (дихлорфос дихлофос) DDVF.

Прозрачная бесцветная или слабо-желтого цвета жидкост, плохо растворимая в воде.

Оказывает избирательное действие на насекомых, клещей, гельминтов.

Карбофос Carbophosum.

Бесцветная жидкость. Используют в виде 1 % водной эмульсии и 4 % дуста, шампунь “Педилин” - для борьбы с яйцами и личинками вшей, аэрозоль “Карбозоль”.

Диазинон Diazinonum (неоцидол, базудин).

Бесцветная маслянистая жидкость, плохо растворимая в воде.

Выпускают в виде 25 - 60 % концентрата эмульсии, 40 % смачивающегося порошка, 5 % дуста. Применяют также дурсбан, сульфидофос, фоксим, трихлорметафос, фталофос и др.

Хлорорганические соединения.

Хлорорганические соединения - группа препаратов, используемая в сельском хозяйстве с различными целями. В ветпрактике наиболее часто применяют хлорпроизводные циклических углеводородов.

Характерная их особенность - высокая персистентность, т. е. устойчивость к воздействию факторов внешней Среды. Это липотропные вещества. В основном это порошки, реже жидкости, плохо растворимые в воде, хорошо в органических растворителях и маслах.

Механизм инсектоакарицидного действия: легко проникают в гемолимфу, клетки тканей, подвергаются дехлорированию с образованием свободнорадикальных и перекисных соединений, разрушающих клеточные структуры. Также как и ФОС блокируют ацетилхолинэстеразу.

До недавнего времени применяли ГХЦГ. С 1989 года его применение запрещено.

Аурикан Auricanum. Ушные капли (Венгрия).

Слабоокрашенная жидкость с небольшой опалесценцией.

Благодаря многокомпонентному составу эффективен при заболевании ушей у собак и кошек (микробный отит, отодектоз).

Закапывают по 10 капель в каждое ухо в течение 7 дней.

Состав: преднизолона натрия - 0,03 г; гексамидина изотионата - 0,05 г; тетракаина гидрохлорида - 0,2 г; линдана (ГХЦГ) - 0,1 г; ксилена 0,5 г; глицерина - 2 г; дистиллированной воды до 100 мл.

Фольбекс (акар - 338). В чистом виде - светло-желтые кристаллы. Хорошо растворим в спирте. Используют для борьбы с варроозом пчел.

Карбаматы.

По биологической активности очень близки к ФОС, ингибируют холинэстеразу.

Положительным свойством их является относительно быстрая разлагаемость во внешней среде.

В ветпрактике нашли применение:

Байгон (пропоскур, унден, апрокарб).

Белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в органических растворителях.

Эффективное средство борьбы с комарами, мухами, тараканами и другими насекомыми, а так же клещами. Против комаров и мух применяется в виде 2 % водной эмульсии с нормой расхода 100 мл/ м 2 .

Форма выпуска - 80 % и 20 % концентрат эмульсии, 1 % дуст и другие формы (фирма “Байер”).

Больфо-пудра (1 % пропоскура) - животных опудривают 2 - 3 раза в неделю;

Больфо-шампунь - купка в течение 5 - 10 минут;

Больфо-ошейник;

Больфо-спрей (балончики) и др.

Севин Sevinum.

Белый порошок нерастворимый в воде, выпускают в виде 50 - 80 % смачивающегося порошка или 7,5 % дуста.

Применяется в виде 0,5 - 1 % суспензии, в виде 2 % и 7,5 % дустов.

Характерной особенностью хлорорганических соединений является высокая персистентность, т.е. устойчивость к воздействию факторов внешней среды, они сохраняются в почве несколько лет, а в животноводческих помещениях - несколько месяцев. Так, ДДТ обнаруживали в почве через 8-12 лет после его применения, ГХЦГ - в течение 4-12 лет. Остатки линдана обнаруживали спустя четыре с половиной года. Эти соединения длительное время задерживаются в верхнем слое почвы и медленно мигрируют в ее глубину. XOC - липотропные вещества, они накапливаются в первую очередь в органах и тканях, богатых липидами, хорошо преодолевают плацентарный барьер. При алиментарном поступлении XOC хорошо всасываются слизистыми оболочками пищеварительного тракта с последующим образованием в организме животных метаболитов, токсичность которых неравнозначна. Метаболизм хлорпроизводных ациклических углеводов (гексахлорциклогексана и его аналогов, гамма-изомера ГХЦГ и др.) в организме животных протекает интенсивно. Поэтому мясо от обработанных этими препаратами животных рекомендовалось реализовать для питания людям не ранее чем через два месяца.
В организме животных и птиц XOC поступают при обработке кожных покровов (втирание, купание), через пищевой канал (с кормами, содержащими их остатки), а также в результате непосредственного введения их в желудок. Возможно общетоксическое действие при проникновении через неповрежденную кожу и дыхательные пути. Характерным и весьма отрицательным свойством XOC является способность к кумуляции. Повторное попадание их в организм различными путями в малых количествах способствует развитию хронического отравления, что представляет опасность для здоровья животных и людей.
Из организма XOC выделяются в основном с фекалиями, в меньшей степени с мочой. Способность XOC выделяться с молоком обуславливается наличием их в нем не только после обработки препаратами, но и поступлением XOC в организм с кормами или пищевыми продуктами.
ХОСы плохо растворимы в воде и хорошо - в органических растворителях и жирах. Большинство XOC относится к среднетоксическим соединениям. Это яды политропного действия с преимущественным поражением ЦНС и паренхиматозных органов, в частности печени. Наряду с этим имеет место нарушение функций эндокринной и сердечно-сосудистой систем, крови и почек.
Клиническая картина отравления XOC
При остром отравлении животных отмечается повышенная возбудимость, слюноотделение, нарушение координации движений и ритма дыхания, тремор, судороги тонического и клонического типов. Смерть наступает от паралича дыхательного центра.
Хроническое отравление животных характеризуется нарастающим ухудшением аппетита, потерей массы тела, вялостью, пугливостью, потускнением шерстных покровов, появлением рвоты, учащением дефекации и мочеиспускания. Далее атаксия, тремор, приступы клонико-тонических судорог, параличи, смерть от остановки дыхания.
При поступлении через дыхательные пути XOC вызывают раздражение конъюнктивы, слизистых оболочек носа, трахеи и бронхов.
Патоморфологические изменения при отравлении ХОС. При остром отравлении животных наблюдается резко выраженное полнокровие внутренних органов и головного мозга, мелкоочаговые и диффузные кровоизлияния в легких. При микроскопическом исследовании - разрыхление и отек стенок сосудов; в коре головного мозга - дистрофические изменения нервных клеток; в мышце сердца - единичные мелкоочаговые инфильтраты из клеток печени и почек. У животных, погибших в результате хронической интоксикации, отмечается застой крови в легких и органах брюшной полости. При микроскопическом исследовании - периваскулярный и перицеллюлярный отек с дистрофическими изменениями нервных клеток головного мозга, очаги кровоизлияний и дегенеративно-воспалительные изменения в легких, печени, почках: мутное набухание и жировая дистрофия клеток печени; паренхиматозная дистрофия эпителия извитых канальцев в почках, сопровождающаяся гиперемией и отеком; дистрофические изменения миокарда; очаговый отек легких, воспалительные процессы в слизистой и подслизистой оболочках желудка.
Политропное действие XOC проявляется в поражениях нервной системы, носящих характер диффузного процесса по типу токсического энцефаломиелополинефрита.
Первая помощь и лечение при отравлении XOС. Средства антидот-ной терапии отсутствуют, лечение ограничивается использованием симптоматических общеукрепляющих средств.
При возбуждении нервной системы рекомендованы барбитураты, но при угнетении дыхательного центра применение их противопоказано. При угрозе остановки дыхания вводят внутривенно лобелин. Следует избегать применения адреналина вследствие неблагоприятного влияния его на сердечную мышцу, сенсибилизированную хлорорганическими соединениями.
Для поддержания деятельности сердечно-сосудистой системы вводят кордиамин или раствор глюкозы со строфантином внутривенно. Раствор камфоры под кожу через каждые 0,5-1 час до выхода пострадавшего из коллапса.
При появлении судорог вводят внутримышечно сернокислую магнезию или хлоргидрат перорально или перректально.
При появлении резкого возбуждения ЦНС показано введение гексенала внутривенно или мединала внутримышечно. Препараты морфина противопоказаны.
При кислородной недостаточности эффективна оксигенотерапия. При отеке легких целесообразно кровопускание с последующим введением внутривенно 40% раствора глюкозы.
Лечение хронических интоксикаций XOC сводится к применению витаминотерапии (С, B1, B2, B12), введению глюкозы с аскорбиновой и никотиновой кислотами (внутривенно), биогенных стимуляторов (алоэ, плазмол, фибс и др.), применению липотропных средств и липокаина при наличии признаков поражения печени. В случаях токсической анемии назначают препараты железа. Явления геморрагического диатеза устраняют применением рутина и аскорбиновой кислоты.
В случаях аллергических явлений - применение десенсибилизирующей терапии (хлористый кальций, аскорбиновая кислота, димедрол). Лечебная диета заключается в повышенном употреблении липотропных (например, творог) и ограничении холестеринсодержащих продуктов, ограничение углеводов и белков. Из хлорпроизводных алициклических углеводородов - гамма-изомер ГХЦГ - линдан - долгие годы применялся в России и за рубежом как инсектоакарицид для животноводства и растениеводства. Это белый кристаллический порошок. Летуч. He разрушается сильными кислотами, устойчив к действию света и воды, взрывоопасен. Выпускали 90% технический препарат, 16% минерально-масляную эмульсию гамма-изомера ГХЦГ, шашки Г-17, 6-ную к.э. гексалина и 6% к.э. гексаталпа.
Все вышеназванные препараты, основой которых является гамма-изомер ГХЦГ, на основании приказа М3 России №138 от 02.03.89г. запрещены. Вместе с тем, в Россию для борьбы с эктопаразитами плотоядных завозится из Франции и Венгрии комплексный препарат, содержащий линдан, - аурикан. Этот препарат обладает акарицидным действием против возбудителя отодектоза собак и кошек.
Аурикан - ушные капли, композиционный препарат, состоящий из:
- Линдана - 0,1 г;
- Преднизолона натрия - 0,03 г;
- Гексамидина изотионата - 0,05 г;
- Тетракаина гидрохлорида - 0,2 г;
- Ксилена - 0,5 г;
- Глицерина - 2 г;
- Дистиллированной воды - 100 мл.
Линдан - гексахлорциклогексан, действует на имаго и яйца членистоногих, он нерастворим в воде, но растворим в спирте и маслах. Доза 20 мг/кг вызывает у собак признаки токсикоза, брадикардию, дистрофию печени, патологию почек и т.д. Используется гамма-изомер в концентрации 1%.
Преднизолон - кортикостероид, обеспечивающий противовоспалительный, антиаллергический эффект, улучшает углеводный, белковый и липидный обмен, способствует деградации коллагена, стимулирует эритропоэз, уменьшает абсорбцию и увеличивает выделение почками кальция.
Гексамидин - изотионат, обеспечивает антибактериальную и антигрибковую активность, его действие отмечается через 24 часа после накожного применения, низкотоксичен для теплокровных.
Тетракаина гидрохлорид - в зависимости от дозы может способствовать или предупреждать судороги, не является вязоконструктором. Низкотоксичен: ЛД50 при внутривенном введении для мышей составляет 7 мг/кг, для кроликов и собак 0,43 мг/кг.
Глицерин придает вязкость препарату.
По внешнему виду аурикан - слабоопалесцирующая жидкость, срок годности 3,5 года с момента изготовления.

Хлорорганические соединения (ХОС) широко применялись более 50 лет назад. В настоящее время имеют лишь историческое значение, практически не используются.

В эту группу входят инсектициды из группы галогенопроизводных, ациклических, ароматических углеводородов.

ХОС обладают широким спектром действия (кроме овоцидного), стойки к воздействию окружающей среды, средне и высоко токсичны, обладают выраженным остаточным действием (1-3 месяца), отличаются выраженными кумулятивными свойствами. Механизм действия ХОС на членистоногих выражается в поражении нервной системы, вызывающем необратимый паралич. Обладая сродством к жирам, поступая в организм, избирательно накапливаются в жировой ткани, в ряде случаев достигая заметной концентрации.

ХОС относятся к соединениям, обладающим контактно-кишечным инсектицидным действием, системным действием, в некоторых случаях фумигационными свойствами.

К группе ХОС относятся инсектициды: ГХЦГ (гексохлоран, гексахлорциклогексан, линдан), дилор (дегидрогептахлор).

ДДТ (дихлордифенилтрихлорметан) – белый кристаллический порошок, нерастворим в воде и хорошо растворим в органических растворителях. Эффективен в отношении имаго и личиночных стадий многих членистоногих. Применялся в виде дустов, эмульсий, суспензий, растворов, мыла, аэрозолей. Сохраняется на поверхности от нескольких недель до месяцев, а в почве – годами. У многих насекомых выработалась устойчивость.

Гексахлоран (ГХЦГ, гексахлорциклогексан) – нерастворим в воде, хорошо растворим в органических растворителях, обладает широким спектром действия (кроме овоцидного), является преимущественно кишечным ядом, но действует и как фумигант. Применялся в виде дустов, эмульсий, суспензий, карандашей, мыла, аэрозолей.

Применение инсектицидов из группы ХОС привело к загрязнению окружающей среды и появлению устойчивых популяций многих видов насекомых. В связи с этим их применение ограничено.

Карбаматы

Эта группа химических соединений, относящихся к производным карбаминово, тио- и дитиокарбаминовой кислот. Некоторые соединения – аллергены. Положительным свойством соединений этой группы является сравнительно быстрое разложение во внешней среде.

По механизму действия карбаматы близки к ФОС: ингибируют фермент АХ в холинэргическом синапсе нервной системы. Для этой группы соединений характерным является поражение нервной, эндокринной, кроветворной систем. На их долю приходится не более 5% применяемых препаратов.

Карбаматы характеризуются разной степенью токсичности. К I классу опасности относятся инсектициды: бендиокарб (фикам), метомил (ланнат). Ко II классу опасности относят: дикрезил, пропоксур (байгон).

Пропоксур (байгон)производится в ФРГ, РФ. По биологической активности близок к фосфорорганическим соединениям, ингибирует холинестеразу. Обладает широким спектром инсектицидного действия, наиболее эффективен при попадании в кишечник членистоногих. В воде нерастворим, хорошо растворяется в органических растворителях. Выпускается в виде 20% эмульгирующего концентрата, 1% дуста и масляного аэрозоля в баллонах, микрокапсулированых препаратов. Применяется для борьбы с мухами, тараканами, постельными клопами, комарами в стадии имаго. Токсичен, раздражающее действие не выражено.

Метомил (мускачид). Токсичен, можно использовать только в гранулах. Выпускают приманки в сочетании с половыми феромонами для борьбы с мухами.

К веществам данной группы относятся ДДТ, гексахлорциклогексан (ГХЦГ), гексахлоран, алдрин и др. Большинство является твердыми ве­ществами, хорошо растворимыми в жирах.

В организм хлорорганические вещества поступают ингаляционным путем, через кожные покровы и перорально. Выделяются почками и через ЖКТ. Вещества обладают выраженными кумулятивными свойства­ми и накапливаются в паренхиматозных органах, липоидосодержащих тканях.

Хлорорганические соединения обладают липоидотропностью, спо­собны проникать внутрь клеток и блокировать функцию дыхательных ферментов, в результате чего нарушаются процессы окисления и фосфо-рилирования во внутренних органах и нервной ткани.

При острых отравлениях в легких случаях наблюдается слабость, головная боль, тошнота. В тяжелых случаях имеет место поражение нервной системы (энцефалополиневрит), печени (гепатит), почек (нефропатия), органов дыхания (бронхит, пневмония), наблюдается по­вышение температуры тела.

Для хронического отравления характерны функциональные наруше­ния нервной деятельности (астеновегетативный синдром), изменение функции печени, почек, сердечно-сосудистой системы, эндокринной сис­темы, ЖКТ. При попадании на кожу хлорорганические соединения вызы­вают профессиональные дерматиты.

Профилактика.

1. Технологические мероприятия - механизация и автоматизация работы с ядохимикатами. Запрещено опрыскивание растений ядохимикатами ручным способом.

2. Строгое соблюдение правил хранения, транспортировки и применения ядохимикатов.

3. Санитарно-техничесше меры. Крупные склады хранения ядохимика­тов должны располагаться не ближе 200 метров от жилых зданий и скотных дворов. Их оборудуют приточно-вытяжной вентиляцией.

4. Применение средств индивидуальной защиты. Работающих с химика­тами снабжают спецодеждой, защитными приспособлениями (противогаз, респиратор, очки). После работы обязательно принимают душ.

5. Гигиеническое нормирование. Концентрация ядохимикатов в склад­ских помещениях и при работе с ними не должна превышать ПДК.

6. Длительность рабочего дня устанавливаю в пределах 4-6 часов в зависимости от степени токсичности ядохимикатов. В жаркое время года работы следует производить в утренние и вечерние часы. Запре­щена обработка посевных площадей в ветреную погоду.

7. Ознакомление рабочих с токсическими свойствами химикатов и спо­собами безопасной работы с ними.

8. Лечебно-профилактические мероприятия. Предварительные и перио­дические медицинские осмотры. Нельзя работать с химикатами под­росткам, беременным и кормящим женщинам, а также лицам с повы­шенной чувствительностью к ядохимикатам.

Промышленные отравления хлором и окислами азота. Меры профилактики.

Хлор.

Хлор - зеленовато-желтый газ с резким запахом, тяжелее воздуха в 2.5 раза. Применяется в химической промышленности, а также использу­ется на водопроводных станциях для хлорирования воды.

Отравление хлором (острое) обычно имеет место при авариях на хи­мически опасных объектах. При этом страдает персонал объекта, кроме того облако хлора может распространяться на более или менее значи­тельное расстояние, вызывая массовое поражение людей.

При остром отравлении возникает токсический ларингит, бронхит, в более тяжелых случаях - отек легких, пневмония. Вдыхание концен­трированных паров хлора вызывает химический ожог верхних дыхатель­ных пугей и может привести к рефлекторной остановке дыхания.

В клинической картине, развивающейся при отравлении хлором, вы­деляют период раздражения (рефлекторный период), обусловленный раз­дражающим действием хлора на слизистую дыхательных путей, глаза. При этом возникает ощущение жжения и царапанья в дыхательных путях, ощущение затруднения дыхания, резь в глазах, слюнотечение.

Одним из грозных проявлений поражения хлором является развитие токсического отека легких. Причиной его является повышение прони­цаемости капиллярной и альвеолярной стенки, что приводит к выпотева-нию жидкой части крови и протеинов. Токсический отек легких возника­ет как в результате непосредственного воздействия хлора на легочную ткань, так и в результате общих расстройств в организме.

Оксиды азота.

Оксиды азота могут вызывать промышленные отравления на химиче­ском производстве, при проведении взрывных работ.

К окислам азота относятся оксид азота (NO) - бесцветный газ, а также диоксид азота (N02), образующийся из оксида азота на воздухе в результате присоединения кислорода и представляющий собой в обычных условиях летучую жидкость.

Механизм токсического действия оксида и диоксида азота различен.

Оксид азота (N0) относится к метгемоглобинобразов отелям. Он попадает в организм ингаляционно и, присоединяясь к гемоглобину крови, образует метгемоглобин. В результате этого гемоглобин утрачивает спо­собность связывать и переносить кислород, развивается гипоксия (и даже аноксия). Характерны мозговые, сердечно-сосудистые расстройства.

Диоксид азота (N02) в дыхательных путях легко растворяется в во­де с образованием азотной кислоты, которая вызывает химический ожог (действует прижигающе). Для диоксида азота характерно поражение ор­ганов дыхания с развитием токсического отека легкого. Кроме азотной кислоты из диоксида азота в дыхательных путях образуется азотистая кислота, которая реагирует со щелочными компонентами тканей, образуя нитриты и нитраты. Нитриты всасываются в кровь, вызывая угнетение ЦНС, снижение артериального давления, метгемоглобинобразование, гемолиз, билирубинемию и др. Нитраты в кишечнике могут трансфор­мироваться в нитрозамины. которые являются канцерогенными вещества­ми.

Первые симптомы отравления развиваются примерно через 6 часов после начала работы и проявляются в виде кашля, одышки, удушья, в тяжелых случаях - отека легких, бронхопневмонии.

Хроническое отравление окислами азота развивается при длитель­ном воздействии малых концентраций, проявляется головными болями, общей слабостью, зеленовато-желтым цветом кожи, зеленоватым налетом на слизистой полости рта, повышением свертываемости крови, наличием в крови метгемоглобина.

Профилактика.

1. Санитарно-технические мероприятия - эффективная вентиляция, герметизация, проветривание выработок после взрывных работ (для оксидов азота).

2. Обеспеченность персонала химических объектов индивидуальными средствами защиты органов дыхания и инструктирование: их по пра­вилам техники безопасности и поведения в случае аварии.

Хлорорганическое соединение, хлоруглерод или хлорированный углеводород, - это органическое вещество, содержащее по крайней мере один ковалентно связанный атом хлора, который влияет на химическое поведение молекулы. Класс хлоралканов (алканы с одним или несколькими атомами водорода, замещенными хлором) дает общие примеры. Широкое структурное разнообразие и различные химические свойства хлорорганических соединений приводят к широкому спектру названий и областей применения. Органохлориды являются очень полезными веществами во многих областях применения, но некоторые из них представляют серьезную экологическую проблему.

Влияние на свойства

Хлорирование изменяет физические свойства углеводородов несколькими способами. Соединения, как правило, более плотные, чем вода, из-за более высокого атомного веса хлора по сравнению с водородом. Алифатические органохлориды являются алкилирующими агентами, потому что хлорид является уходящей группой.

Определение хлорорганических соединений

Многие такие соединения были выделены из природных источников, от бактерий до людей. Хлорированные органические соединения содержатся почти в каждом классе биомолекул, включая алкалоиды, терпены, аминокислоты, флавоноиды, стероиды и жирные кислоты. Органохлориды, включая диоксины, образуются в высокотемпературной среде лесных пожаров, а диоксины были обнаружены в сохранившемся пепле пожаров, вызванных молнией, которые предшествовали синтетическим диоксинам.

Кроме того, различные простые хлорированные углеводороды, включая дихлорметан, хлороформ и четыреххлористый углерод, были выделены из морских водорослей. Большая часть хлорметана в окружающей среде образуется естественным путем в результате биологического разложения, лесных пожаров и вулканов. Широко известны и хлорорганические соединения в нефти (по ГОСТу - Р 52247-2004).

Эпибатидин

Природный хлорорганический эпибатидин, алкалоид, выделенный из древесных лягушек, обладает сильным обезболивающим действием и стимулирует исследования новых обезболивающих препаратов. Лягушки получают эпибатидин через пищу, а затем изолируют его на коже. Вероятными источниками пищи являются жуки, муравьи, клещи и мухи.

Алканы

Алканы и арилалканы могут быть хлорированы в условиях свободных радикалов с ультрафиолетовым излучением. Однако степень хлорирования трудно контролировать. Арилхлориды могут быть получены галогенированием Фриделя-Крафтса с использованием хлора и кислотного катализатора Льюиса. Методы определения хлорорганических соединений включают в себя в том числе и применение этого катализатора. Другие методы также упомянуты в статье.

Реакция галоформа с использованием хлора и гидроксида натрия также способна генерировать алкилгалогениды из метилкетонов и родственных соединений. Хлороформ ранее производился таким образом.

Хлор добавляет к множественным связям алкены и алкины, давая ди- или тетрахлорсоединения.

Алкилхлориды

Алкилхлориды являются универсальными строительными блоками в органической химии. Хотя алкилбромиды и йодиды являются более реакционноспособными, алкилхлориды менее дорогие и более доступные. Алкилхлориды легко подвергаются атаке нуклеофилов.

Нагревание алкилгалогенидов с гидроксидом натрия или водой дает спирты. Реакция с алкоксидами или ароксидами дает эфиры в синтезе эфира Уильямсона; реакции с тиолами дают тиоэфиры. Алкилхлориды легко вступают в реакцию с аминами с образованием замещенных аминов. Алкилхлориды замещены более мягкими галогенидами, такими как йодид, в реакции Финкельштейна.

Также возможна реакция с другими псевдогалогенидами, такими как азид, цианид и тиоцианат. В присутствии сильного основания алкилхлориды подвергаются дегидрогалогенированию с образованием алкенов или алкинов.

Алкилхлориды реагируют с магнием с образованием реактивов Гриньяра, превращая электрофильное соединение в нуклеофильное. Реакция Вюрца восстанавливающим образом соединяет два алкилгалогенида с натрием.

Применение

Крупнейшим применением хлорорганической химии является производство винилхлорида. Годовой объем производства в 1985 году составил около 13 миллиардов килограммов, почти все из которых были преобразованы в поливинилхлорид (ПВХ). Определение хлорорганических соединений (по ГОСТу) является процессом, который невозможно совершить без специального стандартизованного оборудования.

Большинство низкомолекулярных хлорированных углеводородов, таких как хлороформ, дихлорметан, дихлорэтан и трихлорэтан, являются полезными растворителями. Эти растворители имеют тенденцию быть относительно неполярными; поэтому они не смешиваются с водой и эффективны при очистке, такой как обезжиривание и химическая чистка. Эта очистка также относится к методам определения хлорорганических соединений (нефть и другие вещества очень богаты этими соединениями).

Наиболее важным является дихлорметан, который в основном используется в качестве растворителя. Хлорметан является предшественником хлорсиланов и силиконов. Исторически значимым, но меньшим по масштабу является хлороформ, в основном предшественник хлордифторметана (CHClF2) и тетрафторэтена, который используется при производстве тефлона.

Двумя основными группами хлорорганических инсектицидов являются вещества типа ДДТ и хлорированные алициклические растворы. Механизм их действия немного отличается от хлорорганических соединений в нефти.

ДДТ-подобные соединения

ДДТ-подобные вещества воздействуют на периферическую нервную систему. В натриевом канале аксона они предотвращают закрытие ворот после активации и деполяризации мембраны. Ионы натрия просачиваются через нервную мембрану и создают дестабилизирующий отрицательный «постпотенциал» с повышенной возбудимостью нерва. Эта утечка вызывает повторные разряды в нейроне либо спонтанно, либо после одного стимула.

Хлорированные циклодиены включают альдрин, дильдрин, эндрин, гептахлор, хлордан и эндосульфан. Длительность воздействия от 2 до 8 часов приводит к снижению активности центральной нервной системы (ЦНС), за которой следуют повышенная возбудимость, тремор, а затем приступы. Механизм действия заключается в связывании инсектицидов на участке ГАМК в комплексе ионофоров хлорида гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), который препятствует поступлению хлорида в нерв.

Другие примеры включают дикофол, мирекс, кепон и пентахлорфенол. Они могут быть либо гидрофильными, либо гидрофобными, в зависимости от их молекулярной структуры.

Дифенилы

Полихлорированные дифенилы (ПХД) когда-то были широко используемыми электрическими изоляторами и теплоносителями. Их использование, как правило, было прекращено из-за проблем со здоровьем. ПХБ были заменены полибромированными дифениловыми эфирами (ПБДЭ), которые вызывают аналогичные проблемы с токсичностью и биоаккумуляцией.

Некоторые типы хлорорганических соединений обладают значительной токсичностью для растений или животных, включая человека. Диоксины, образующиеся при сжигании органических веществ в присутствии хлора, являются стойкими органическими загрязнителями, которые представляют опасность при их выбросе в окружающую среду, как и некоторые инсектициды (такие как ДДТ).

Например, ДДТ, который широко использовался для борьбы с насекомыми в середине 20-го века, также накапливается в пищевых цепях, как и его метаболиты DDE и DDD, и вызывает проблемы с репродуктивной системой (например, истончение яичной скорлупы) у некоторых видов птиц. Некоторые соединения такого типа, такие как серная горчица, азотная горчица и люизит, даже используются в качестве химического оружия из-за своей токсичности.

Интоксикация хлорорганическими соединениями

Однако наличие хлора в органическом соединении не обеспечивает токсичность. Некоторые органохлориды считаются достаточно безопасными для употребления в пищу и лекарства. Например, горох и бобы содержат природный хлорированный растительный гормон 4-хлориндол-3-уксусную кислоту и подсластитель сукралоза (Splenda) широко используются в диетических продуктах.

По состоянию на 2004 год по крайней мере 165 органохлоридов были одобрены во всем мире для использования в качестве фармацевтических препаратов, включая природный антибиотик ванкомицин, антигистамин лоратадин (кларитин), антидепрессант сертралин (золофт), антиэпилептический ламотриджин (ламиктал) и ингаляционные препараты. анестетик изофлуран. Знать эти соединения обязательно для определения хлорорганических соединений в нефти (по ГОСТу).

Выводы ученых

Рэйчел Карсон представила общественности вопрос о токсичности пестицидов ДДТ в своей книге «Тихая весна» 1962 года. Несмотря на то, что во многих странах прекращено использование некоторых видов хлорорганических соединений, таких как запрет США на ДДТ, стойкие ДДТ, ПХБ и другие остатки хлорорганических соединений по-прежнему обнаруживаются у людей и млекопитающих по всей планете через много лет после того, как производство и использование были ограничены.

В арктических районах особенно высокие уровни встречаются у морских млекопитающих. Эти химические вещества концентрируются у млекопитающих и даже содержатся в грудном молоке человека. У некоторых видов морских млекопитающих, особенно тех, которые производят молоко с высоким содержанием жира, у самцов, как правило, гораздо более высокие уровни, так как самки снижают концентрацию, передавая вещества потомству в результате лактации. Также эти вещества могут находиться в нефти, что важно учитывать во время определения хлорорганических соединений в нефти (по ГОСТу). Обычно это касается пестицидов, хотя может также относиться к любому соединению такого типа.

Хлорорганические пестициды можно классифицировать по их молекулярным структурам. Циклопентадиеновые пестициды представляют собой алифатические циклические структуры, полученные в результате реакций Пентахлорциклопентадиена Дильса-Альдера, и включают хлордан, нонахлор, гептахлор, эпоксид гептахлора, дильдрин, альдрин, эндрин, мирекс и кепон. Другими подклассами хлорорганических пестицидов являются семейство ДДТ и изомеры гексахлорциклогексана. Все эти пестициды имеют низкую растворимость и летучесть и устойчивы к процессам разрушения в окружающей среде. Их токсичность и стойкость в окружающей среде привели к их ограничению или приостановке для большинства видов применения в Соединенных Штатах.

Пестициды

Хлорорганические пестициды очень эффективны для уничтожения вредителей, особенно насекомых. Но многие из этих химических продуктов негативно воспринимаются экологическими активистами и потребителями из-за одного хорошо известного и ныне запрещенного хлорорганического пестицида: дихлордифенилтрихорэтана, более известного как ДДТ.

Хлорорганические пестициды относятся к химическим веществам с углеродом, хлором и водородом. Как пояснила Служба рыбного хозяйства и дикой природы США, хлор-углеродные связи особенно прочны, что не позволяет этим химическим веществам быстро разрушаться или растворяться в воде. Химическое вещество также привлекает жир и накапливается в жировой ткани животных, которые его потребляют.

Долговечность химического состава хлорорганических пестицидов является одной из причин, по которой он так же эффективен, как и инсектицид, и потенциально вреден - он может защищать сельскохозяйственные культуры в течение длительного времени, но также может оставаться в организме животного.

Наряду с ДДТ агентство по охране окружающей среды США запретило использование других хлорорганических пестицидов, таких как альдрин, дильдрин, гептахлор, мирекс, хлордекон и хлордан. В Европе аналогичным образом запрещены многие хлорорганические пестициды, но в обоих этих регионах хлорорганические химические вещества по-прежнему являются активными ингредиентами в ряде продуктов для борьбы с вредителями в домашних условиях, в саду и в окружающей среде, согласно данным EPA. Хлорорганические пестициды также чрезвычайно популярны в развивающихся странах по всему миру для использования в сельском хозяйстве.

Независимо от того, исследуете ли вы сельскохозяйственные угодья, чтобы убедиться, что они все еще заполнены летними хлорорганическими пестицидами, или осматриваете воду на наличие хлорорганических соединений, тестирование - лучший способ узнать, есть ли эти химические вещества рядом с вами. EPA методы 8250A и 8270B могут быть использованы для проверки этих химических веществ. 8250A может тестировать отходы, почву и воду, в то время как 8270B использует газовую хроматографию/масс-спектрометрию (ГХ/МС).

Хотя хлорорганические пестициды наиболее известны тем, что они наносят ущерб способности некоторых птиц откладывать здоровые яйца, известно, что эти химические вещества негативно влияют на людей, которые потребляют или вдыхают пестициды. Случайное вдыхание или употребление загрязненной рыбы или тканей животных является наиболее вероятным способом проглатывания хлорорганических пестицидов. Чтобы подтвердить, что кто-то имеет признаки отравления хлорорганическим соединением, кровь или мочу обычно отправляют в университет или государственное учреждение, которое использует ГХ/МС для проверки химических соединений.

Признаки отравления

Предупреждающие признаки токсичности хлорорганических пестицидов включают судороги, галлюцинации, кашель, кожную сыпь, рвоту, боль в животе, головные боли, спутанность сознания и, возможно, дыхательную недостаточность согласно Мэтью Вонгу, доктору философии, доктору философии, и медицинскому центру Beth Israel Deaconess, Medscape. Хотя в США и Европе существуют запреты на многие из этих пестицидов, их использование в других частях света и хранение в некоторых частях США и Европы создают ситуации, когда отравления хлорорганическими соединениями все еще возможны.

Хлорорганические пестициды включают в себя большое количество стойких химических веществ, которые являются одновременно эффективными и несут значительный риск по всему миру.

Хотя галогенированные органические соединения относительно редки по природе по сравнению с негалогенированными, многие такие соединения были выделены из природных источников, от бактерий до людей. Существуют примеры природных хлорсодержащих соединений, обнаруживаемых почти в каждом классе биомолекул, включая алкалоиды, терпены, аминокислоты, флавоноиды, стероиды и жирные кислоты.

Органохлориды, в том числе диоксины, образуются в высокотемпературной среде лесных пожаров, а диоксины были обнаружены в сохранившемся пепле пожаров, вызванных молнией, которые предшествовали синтетическим диоксинам. Кроме того, различные простые хлорированные углеводороды, включая дихлорметан, хлороформ и четыреххлористый углерод, были выделены из морских водорослей.

Большая часть хлорметана в окружающей среде образуется естественным путем в результате биологического разложения, лесных пожаров и вулканов. Природный хлорорганический эпибатидин, алкалоид, выделенный из древесных лягушек, обладает сильным обезболивающим действием и стимулирует исследования новых обезболивающих препаратов.

Диоксины

Некоторые типы хлорорганических соединений обладают значительной токсичностью для растений или животных, включая человека. Диоксины, образующиеся при сжигании органических веществ в присутствии хлора, и некоторые инсектициды, такие как ДДТ, являются стойкими органическими загрязнителями, которые представляют опасность для окружающей среды. Например, чрезмерное использование ДДТ в середине двадцатого века, которое накапливается у животных, привело к серьезному сокращению популяций некоторых птиц. Хлорированные растворители при неправильном обращении с ними и их утилизации создают проблемы с загрязнением подземных вод.

Некоторые органохлориды, такие как фосген, даже использовались в качестве боевых отравляющих веществ. Некоторые из искусственно созданных и токсичных органохлоридов, таких как ДДТ, будут накапливаться в организме с каждым воздействием, что в конечном итоге приведет к смертельному количеству, потому что организм не может их разрушить или избавиться от них. Однако присутствие хлора в органическом соединении никоим образом не обеспечивает токсичность. Многие хлорорганические соединения достаточно безопасны для употребления в пищу и лекарства.

Например, горох и бобы содержат природный хлорированный растительный гормон 4-хлориндол-3-уксусную кислоту (4-Cl-IAA) и подсластитель сукралоза (Splenda) широко используются в диетических продуктах. По состоянию на 2004 год во всем мире было одобрено, по меньшей мере, 165 хлорорганических соединений для применения в качестве фармацевтических препаратов, включая антигистамин лоратадин (кларитин), антидепрессант сертралин (золофт), антиэпилептический ламотриджин (ламиктал) и ингаляционный анестетик изофлуран.

Открытие Рэйчел Карсон

Книгой «Безмолвная весна» (1962 года) Рэйчел Карсон обратила внимание общественности на проблему токсичности хлорорганических соединений. В то время как многие страны прекратили использование некоторых типов этих соединений (таких как запрет США на ДДТ в результате работы Карсона), стойкие органохлориды продолжают наблюдаться у людей и млекопитающих по всей планете на потенциально опасных уровнях спустя много лет после производства. Их использование было ограничено.

Хлорорганические соединения (по ГОСТу) входят в список веществ, опасных для человека.