Лекции по "Екологічна токсикорогія"

     Мето  д газової хроматографії  ГХ дає можливість якісного та кількісного визначення ряду летючих речовин, залежно від обраного детектора; полумяно-іонізаційний: детектор електронного захоплення; для визначення азотних та фосфорних агрохімічних препаратів N/Р- детектор. 

     Газорідинна хроматографія  розроблена для високолетучих і погано розчинних у воді речовин, більш чутлива ніж звичайна ГХ. 

     Рідинна хроматографія  використовують для виявлення малолетучих речовин. 

     Сумісне використання сучасних мас-спектрометрів та хроматографію закордонних фірм Хьюлет-Паккард. спарені з комп'ютерами результати виводять на монітор. Отримані графіки порівнюють з еталоном. 

     В лабораторіях екотоксикології використовують методи визначення концентрацій досліджуваних речовин:

     1. ультрафільтрація;

     2.електрофокусування у колонках:

     3.  електрофокусування на пластинках;

     4.  іонообмінна хроматографія;

     5.  адсорбційна хроматографія;

     6.  афінна хроматографія:

     7.  гель-фільтрація;

     8.  електрофорез;

     9.  ізотах о розес;

     10.  капілярний електрофорез та ін. 

     Ультрафільтрація. Проводиться в колонках під тиском. При ультрафільтрації мембрана діє як молекулярний фільтр. Під дією тиску великі молекули не можуть проникнути через мембрани і. таким чином, затримуються, в гой час як маленькі і розчинник проходять через них. Цим методом можна концентрувати макромолекули. 

     Електрофокусуваиня  у колонках. При електрофокусуванні компоненти розділяються в градієнти рН у відповідності з відмінностями в ізоелектричних точках (рl).

     При накладанні електричного поля виникає  градієнт рН. Заражений компонент  зразка мігрує у колонці до протилежно зараженого електроду.

     Чистий  заряд компонента знижується по мірі переміщення вздовж градієнта рН. Коли рН стає рівним рl зразка, чистий заряд стає рівним нулю і рух компонента зупиняється. Таким чином, компоненти зразка стають сфокусованими при відповідній величині їх рl. При цьому виникають концентровані вузькі зони. Із кожної зони виділяють відповідні складові зразка. 

     Електрофокусуваиня  на пластинках. Препаративне електрофокусуваиня можна провести па плоскій поверхні гранульованого гелю. Принципи електрофокусування па плоскості не відрізняється від принципу електрофокусуваиня па колонках.

     Іонообмінна хроматографія представляє собою  метод розділення, в якому розділяються їх компоненти з різними зарядами. 

     При адсорбційній хроматографії розподілення компонентів зразка засновані на їх різній полярності. 

     В афінній хроматографії компоненти зразка розділюються на основі їх різної біологічної специфічності, як. наприклад, в системах аптиген-антнтіло чи фермент-інгібітор. 

     При гель-фільтрацїї гель діє подібно молекулярному сигу, розділяючи молекули в залежності від їх молекулярної ваги і розміру. 

     При звичайному електрофорезі в гелі розділення компонентів зразка основане на різниці в їх рухливості при проходженні через гель. 

     Ізотахорезес представляє собою метод електрофорезу, в якому компоненти зразків розділяються на основі різниці їх рухомості. 

     Капілярний  електрофорез - характеризується високою продуктивністю і диференціацією, високою швидкістю аналізу, мінімальною кількістю речовин для аналізу. 

     Також, у екотоксикодогічних дослідженнях застосовуються прості методи аналізу  загальної, органічної, фізичної і колоїдної  хімії, біохімії, мікробіології, фармакології та токсикології. 
 

     28. Токсичне навантаження на атмосферу.

     Атмосфера – це джерело кисню, вона захищає живі об’єкти від різких коливань температури, від шкідливих випромінювань, здійснює механічний перерозподіл сонячної та космічної енергії, забезпечує процеси дихання та ін.. енергетичні процеси метаболізму.

     Рівень  токсичного забруднення атмосфери = 4млрд. т. аерозолів, газових викидів. Від 300 до 500 млн. т. пилу.

     Найбільша концентрація забрудників знаходиться  у промислових районах.

     Джерелом  технічного забруднення  атмосфери є техноенергетика, металургійна промисловість, нафто і газо добувна промисловість, транспорт, хімічна промисловість, буд підпри, дослідження термоядерної зброї.

     Токсичні  речовини біогенного, абіогенного і  антропогенного походження сприяє відхилення у здоров’ї людей, тварин, рослин, спричиняє  отруєння організму.

     Забруднення повітря у % співвідношенні розподіляється:

     1) над промисловими центрами 80-86%

     2) над містом – 10-15%

     3) над селом – 1-2%

     4) над світовим океаном – 0,1% 

     На  даний час основним забрудни ком  повітря є автотранспорт. Чисельність  автомобілів перевищує 500 млн. одиниць з яких 80% припадає на легкові автомобілі. 

     Основні фактори забруднення  автотранспортом  є:

     - відпрацьовані гази, що виводяться  через вихлопну трубу

     - картерні гази

     - вуглеводні з бака, карбюратора,  трубопроводів, які виводяться  на зовні в наслідок випаровування і протікання. 

     Кожен автомобіль поглинає 4т. кисню і викидає  у н.с. з вихлопними газами майже 800кг СО, біля 40кг NO майже 200кг Н і свинцю. 

     СО  блокує перенесення кисню при  чому порушується обмін речовин. Ступінь отруєння СО залежить від:

     -концентрації в повітрі

     - від періоду дії СО на організм.

     Під час потрапляння до організму  СО зв’язується з гемоглобіном. 

     Промислові  забрудники:

     - Учорній металургії в процесі виплавки чавуну відбувається викид газів у атмосферу. При виплавці 1т. чавуну у повітря викидається 4,5кг пилу, 2,5 кг SO, від 1 до 1,6 маргану, сполуки Р, Аr, меркурію, свинцю, пари ртуті.

     - При виробництві кольорової металургії забрудники атмосфери включають пиловидні речовини, миш’як, свинець

     - У вугільно добувній пром. основним забрудни ком є відвали пустої породи, терикони. В наслідок самозаймання териконів відбувається горіння вугілля і піриту, що супроводжується  викидами СО, сірчаного газу.

     - У нафтодобувній пром.. викиди в атм мають багато вуглеводнів, сірководнів. Дані викиди відбуваються під час порушення герметичності обладнання.

     - при добуванні синтетичного каучуку у атм відбув викид стиролу, дивінілу,  толуолу, ацетону, ізопрену.

     - У будівельній промисловості основним забрудни ком є пилові частини різної речовини, пил осідає на деревах (листях), може потрапляти через дихальні шляхи в організм живих об’єктів.

     - У целюлозно паперовій пром. викиди мають SO, гідроген сульфуру, хлор,  численні органічні речовини, пил, хім.. розчинники.

     - У с/г забруднювачем повітря є тваринницькі комплекси, птахоферми, енергетичні і теплові підприємства, автотранспорт. Склади агрохімікатів, де проводиться обробка насіння, поля на які вносяться пестициди, хлор очисні заводи. 
 

     29. ТОКСИКОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ВІДХОДІВ ВИРОБНИЦТВА.

     Основними забрудниками навколишнього середовища є відходи людської діяльності.

     Відходи виробництва - це залишки сировини, матеріалів і напівфабрикатів, що утворюються в процесі виробництва, частково або повністю втратили свою властивість і не відповідають стандартам виробництва.

     Виробник  відходів - фізична або юридична особа, чия діяльність зумовлює утворення  відходів.

     Причиною  утворення відходів є переважно  господарська діяльність людини, внаслідок  якої порушені складні взаємозв'язки між компонентами біосфери, що здійснюються в рамках колообігу хімічних елементів та обміну енергією, і формувалися впродовж тривалого часу.

     Спектр  відходів різний за кількістю, агрегатним станом, хімічним складом, токсичністю, впливом на біосферу, рослинний і тваринний світ, здоров'я людини.

     Накопичення відходів небезпечне для людства, оскільки у відходах зростає частка матеріалів, які дуже повільно руйнуються в довкіллі:

     • скло зберігається - до 1000 років;

     • пластмаса - 500 років;

     • поліетилен - 200 років;

     • консервні металеві бляшанки - до 100 років;

- папір  -2- 10 років.

Класифікація  відходів

     Єдиної  класифікації відходів нема, тому їх розподіляють за кількома принципами;

     ■за галузями, де вони утворюються (побутові, сільськогосподарські, промислові, каналізаційні);

     ■ за конкретними виробництвами (відходи ТЕС, трикотажної фабрики, коксохімічного заводу тощо);

     ■ за агрегатним станом (газоподібні, рідкі, тверді);

     ■ за тоннажністю (велико- чи малотоннажні);

     ■ за ступенем використання;

     ■ за цінністю компонентів;

     ■ за впливом на довкілля.

     Найчастіше відходи класифікують на основі джерела утворення та з урахуванням їх особливостей: побутові; промислові; сільськогосподарські; будівельні; радіоактивні; токсичні.

     Токсичність відходів

     Токсичність - це міра несумісності речовин із життям; вона обернено пропорційна смертельній (летальній) дозі (1/ЛД₅₀) чи смертельній концентрації (1/ЛС₅₀).

     Нині  існує бате класифікацій небезпечності  і токсичності відходів та інших  екотоксикантів:

     > за показниками небезпечності  (чотири класи);

     > за небезпекою при різних шляхах потрапляння в організм (вісім класів);

     > за силою подразнювальної дії  (десять класів);

     > за ступенем кумуляції (п'ять  класів);

     > за видом дії (чотири класи)  тощо,

     З метою оцінки небезпечності відходів використовують класи небезпечності.

     I клас - вибухові речовини (тринітротолуол, піроксилін);

     II клас - вогненебезпечні гази і пари;

     III клас - вогненебезпечні рідини (бензин, бензол, діетиловий ефір);

     IV клас - вогненебезпечні тверді речовини, що мають здатність до самозаймання (вугільний пил, тирса); сюди ж належать речовими, які виділяють під час взаємодії з водою вогненебезпечні гази (карбіди - метаніди та ацетиленіди металів утворюють горючі вуглеводні - відповідно метан та ацетилен.

     V клас - речовини, які виділяють кисень і можуть спричинити спалах чи сприяти займанню інших матеріалів, наприклад нітрат, хлорат та перманганат калію, органічні пероксиди;