Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки РФ
Новосибирский Государственный Технический Университет
Кафедра технологии и организации продуктов питания
Расчетно-графическая работа по дисциплине экология продуктов питания на тему:
«Пестициды»
Выполнила: Исакова О.М. Проверила: Габелко С.В.
Факультет: ЭМ
Группа: ЭМ-410
Новосибирск,2006
Содержание:
|
[1] 2.Характеристика химических, физических и других свойств пестицидов [1.1] Пестициды могут преодолевать большие расстояния по воздуху. [1.2] Пестициды могут становиться "невидимыми". [2] 4.Характеристика токсического действия пестицидов на организм человека [3] 5.Загрязнение пищевых продуктов пестицидами [4] 6.Методы защиты пищевых продуктов от пестицидов и способы снижения степени загрязнения [5] 7.Приложение [6] Список использованной литературы |
1.Характеристика загрязнителей, относящихся к пестицидам
ПЕСТИЦИДЫ- вещества, применяемые для борьбы с вредными организмами. Иногда к пестицидам относят и репелленты. Вредным может считаться любое животное, растение или другой организм, нежелательный в данное время или в какой-то ситуации главным образом по медицинским, экономическим или эстетическим соображениям. На протяжении столетий люди изобрели различные способы борьбы с вредителями и сорняками. Такие способы, как севооборот, осушение болот, прополка, ловушки для вредителей и сетки от насекомых, могут считаться классическими и применяются до сих пор. Однако сегодня эту проблему стараются решать с помощью пестицидов.
Пестициды делят на группы в зависимости от того, какие организмы они поражают. Гербициды применяют против сорных растений; бактерициды – против бактерий; фунгициды – против паразитических грибов; альгициды – против водорослей. Для борьбы с животными-вредителями используются инсектициды (против насекомых), акарициды (против клещей), родентициды (против грызунов), авициды (против птиц) и т.д. Как правило, пестициды – это яды, но не всегда; к ним относят также десиканты (иссушающие организм средства) и регуляторы роста. Большинство пестицидов – химические соединения, но тоже не всегда; для борьбы с сорняками и вредителями используются также вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы.
Гербициды. По функции гербициды можно разделить на несколько групп. В одну из них входят вещества, применяемые для стерилизации почвы; они полностью предотвращают развитие на ней растений. К этой группе относятся хлористый натрий и бура. Гербициды второй группы уничтожают растения избирательно, не затрагивая нужных. Например, 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д) убивает двудольные сорняки и нежелательную древесно-кустарниковую растительность, но не вредит злакам. В третью группу входят вещества, уничтожающие все растения, но не стерилизующие почву, так что растения на этой почве могут потом расти. Так действует, например, керосин, по-видимому, первое вещество, примененное в качестве гербицида. Четвертая группа объединяет гербициды системного действия; нанесенные на побеги, они перемещаются по сосудистой системе растений вниз и губят их корни. Еще один способ классификации гербицидов основан на времени их применения, например, до посева, до появления всходов и т.д.
Фунгициды. Многие фунгициды – это неорганические вещества, содержащие серу, медь или ртуть. Сера была, вероятно, первым эффективным фунгицидом и широко применяется до сих пор, особенно для борьбы с мучнистой росой. Из органических соединений первым стали применять против грибов формальдегид. Сейчас наиболее распространены синтетические органические фунгициды, например дитиокарбаматы. Антибиотики типа стрептомицинатоже используютдля борьбы с грибами, однако чаще – для защиты растений от бактерий. Фунгицид системного действия перемещается по всему растению и действует подобно антибиотику, излечивая болезни, вызываемые грибами, или не давая им появиться. Фунгициды широко применяют для борьбы с плесенью. В хлеб, например, с этой целью добавляют пропионат натрия.
Инсектициды. Инсектициды обычно классифицируют по способу их действия. Кишечные яды, например мышьяк, отравляют вредителей, поедающих обработанные ими растения. Инсектициды контактного действия, например ротенон, убивают насекомых, попав на поверхность их тела. Фумиганты, например метилбромид, действуют, проникая в организм через дыхательные пути.
В зависимости от скорости разложения в почве пестициды разделяют на шесть групп; с периодом распада более 18 мес (хлорорганические препараты, соединения селена), около 18 (триазиновые гербициды, пиклорам, диурон и некоторые др.), около 12 (производные галоидбензойных кислот и некоторые амиды кислот), до 6 (нитрилы кислот, производные арилоксиуксусных кислот, трефлан и его аналоги, нитрофенолы и др.), до 3 (производные арилкарбаминовых, алкилкарбаминовых кислот, некоторые производные мочевины и гетероциклические соединения), менее 3 мес (органические соединения фосфора и др.). В сельском хозяйстве предпочтительней использовать вещества, разлагающиеся за вегетационный период, на аэродромах и в борьбе с зарастанием дорог — с большей продолжительностью действия.
По токсичности для человека и теплокровных животных пестициды разделяют на 4 группы: сильнодействующие, высокотоксичные, среднетоксичные и малотоксичные. ЛД50 (наименьшая доза пестицидов, вызывающая смертность 50% подопытных животных) для пестицидов этих групп равна соответственно до 50, 50—200, 200—1000 и свыше 1000 мг/кг. Такое деление носит условный характер, так как токсичность пестицидов для человека и животных зависит не только от абсолютного значения смертельных доз препаратов, но и от других его свойств: возможности отдалённых последствий пестицидов при систематическом воздействии на организм; способности его накапливаться в организме и окружающей среде; стойкости во внешней среде; бластомогенных свойств (способность вызывать опухоли), мутагенных (влияющих на наследственность), эмбриотоксичных (влияющих на развитие плода), тератогенных (вызывающих уродства), аллергенных (обусловливающих извращённую повышенную чувствительность организма к пестицидам) и т.п.
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. Оно ведет к появлению устойчивых к ним видов организмов, особенно среди насекомых; губит хищников (естественных врагов вредителей) и других полезных животных. Загрязняя окружающую среду, пестициды угрожают и человеку: сейчас их обнаруживают даже в грунтовых водах.
Растущее беспокойство по поводу злоупотребления пестицидами привело к разработке правил их применения, принятых в США и других индустриальных странах. Они охватывают все аспекты обращения с этими средствами: их перевозку, хранение, ликвидацию пустых емкостей, предельно допустимые остаточные количества и многое, многое другое. Из-за опасности, которую они представляют, постепенно изымаются из употребления хлорорганические инсектициды (хлорированные углеводороды), такие, как хлордан, ДДТ и другие, хотя они, несомненно, принесли определенную пользу и здравоохранению, и сельскому хозяйству. Запрещены и некоторые фумиганты, применявшиеся ранее для газового обеззараживания почвы и хранящегося зерна.
Хотя по числу названий в продажу поступает больше всего различных инсектицидных препаратов, по применяемому количеству лидируют гербициды, а инсектициды занимают второе место. Применение пестицидов продолжает расти, и тенденция эта, видимо, сохранится и впредь.
Не все пестициды после их внесения разлагаются на вещества, безвредные для природы и человека. Они могут превращаться или распадаться в химические соединения, в такой же степени или даже более ядовитые, чем исходные вещества. Этот процесс может протекать в почве, в воздухе, в продуктах питания и в организме человека.
Если пестициды вносятся в незащищенный грунт, то лишь часть из них поражает нужные организмы. Большая же часть испаряется, остается в воздухе, укрупняется в капли туманов и может переноситься воздушными массами на большие расстояния. Сенсационные результаты показали новейшие исследования, проведенные государственной биологической службой по поручению государственного экологического управления ФРГ. В соответствии с ними в течение 6 часов после внесения может улетучиться до 90% пестицидов.
Результаты этого исследования вносят ясность в следующие факты. Американские ученые обнаружили в тумане над сельскохозяйственными землями высокую концентрацию пестицидов, таких, как органофосфатный паратион, малатион, хлорпирифос, а также распространенные гербициды - симазин, атразин, вероятный возбудитель рака. Их концентрация в тумане составляла до 10 миллиграмм на литр. Для сравнения следует напомнить о нормах предельно допустимых концентраций вредных веществ в питьевой воде, вступивших в у в ФРГ с 1 октября 1989 г., в соответствии с которыми концентрация вещества в питьевой воде не может превышать 0,1 миллиграмма на литр.Таким образом, в тумане обнаружили химические соединения, которые не могли быть установлены в сухом воздухе. То, что пестициды испаряются, известно уже давно. Однако предполагали, что испаряющиеся пестициды в воздухе разжижаются. В действительности же происходит противоположное. Очевидно, капли тумана способствуют усиленной концентрации химических соединений.
В связи с этим неудивительно, что пестициды обнаруживаются в дождевой воде, как это показали анализы на водопроводных станциях в бассейне Рейна (Амстердам) и в Кельне, проведенные международной рабочей группой". В период с декабря 1987 г. по апрель 1988 г. в дождевой воде в расчете на 1 л регулярно фиксировалось до 1,03 миллиграмма атразина. Среди обнаруженных в дождевой воде пестицидов были также инсектициды диметоат, паратион - этил, пар атион-метил и гербициды хлортолурон, дихлобенил, монурон, пропазин и тербутрин. Необходимо принять во внимание, что в настоящее время аналитические методы могут выявить не более одной трети веществ. На момент проведения анализов до дождевой воды в начале 1988 г. соответствующие методы были разработаны лишь для 100 из примерно 350 химических соединений, использование которых разрешено в рамках Европейского Сообщества. То, что эта проблема не является только европейской, показывают, например, сообщения из США и Японии, где также выявлена высокая загрязненность дождевой воды пестицидами.
Данные о нахождении и поведении пестицидов в окружающей среде зависят от методов аналитического контроля. Если пестициды не могут быть установлены аналитическими методами, то отсюда еще нельзя сделать прямое заключение, что они полностью разложились. В течение многих лет предполагали, что загрязнение грунтовых вод остатками пестицидов не является серьезной проблемой. Лишь с развитием более дифференцированных методов контроля и проведением программ измерений выяснилось, что большое число пестицидов, которые считались неопасными для грунтовых вод, настолько персистентны (долгоживущие), что могут попадать и в грунтовые воды. Хотя сведения о фактическом загрязнении грунтовых вод и питьевой воды вследствие плохого контроля несовершенства измерений очень скудны, в грунтовых водах уже зафиксировано более 40 пестицидов.
В почвах могут обнаруживаться продукты превращения пестицидов. Наука в таких случаях говорит о так называемых "связанных остатках", которые не могут быть установлены обычными методами анализа. Остается открытым вопрос, представляют ли связанные остатки опасность в течение длительного времени. В отношении гербицида паракват на этот вопрос можно ответить утвердительно. Многократное применение параквата может привести к его накоплению в почве. В этой связи пресс - секретарь государственной биологической службы заявил, что почва после тридцатилетнего применения параквата может быть настолько "переполнена", что еще очень долго нельзя будет высевать культурные растения. До сих пор неизвестно, что произойдет, если спустя какое-то время связанные остатки в больших количествах высвободятся.
Пестициды внутри помещений могут оказывать длительное воздействие.
Если пестициды применяются во внутренних помещениях, например, для борьбы с муравьями мухами или тараканами, надо считаться с тем, что вещества и продукты их распада сначала оседают на материалах - дереве, коже, текстиле, лакированных предметах или каменных стенах, а затем испаряются в течение недель и даже месяцев. Вследствие этого у людей появляются симптомы отравления - головные боли, раздражение кожи и слизистой оболочки, тошнота. Государственное управление здравоохранения ФРГ в этой связи в сентябре 1989 г. указало на то, что крайне тяжело прогнозировать продолжительность и интенсивность выделения веществ и определить объем еще не испарившихся химических соединений на таких предметах, как мебель, облицовок стен, текстиль и др. Тем не менее все еще продаются пестициды для использования во внутренних помещениях.
3.Источники пестицидов
Пестициды относятся к различным классам органических и неорганических соединений. Большинство представляет собой органические вещества, получаемые синтетическим путём. Среди них важное место принадлежит хлорорганические и фосфорорганические пестициды, производным карбаминовой кислоты, пестициды растительного происхождения, триазинам, производным мочевины. Из неорганических веществ важны соединения меди, серы и др.
Большинство пестицидов поступает в организм человека через органы дыхания, кожу, желудочно-кишечный тракт. Особенно опасны отравления при обработке помещений и посевного материала.
Фосфорорганические пестициды (ФОП) в большинстве своем обладают средней токсичностью, однако ряд препаратов — высокотоксичны. ФОП относительно малостойки в окружающей среде, способны проникать в организм через неповрежденную кожу, не вызывая местного действия. В основе механизма токсического действия ФОП лежит угнетение ряда ферментов, в частности холин-эстераз, в результате которого в крови и тканях накапливается ацетилхолин в количествах, вызывающих холинэргические признаки отравления. Хронические отравления ФОП могут возникнуть при длительном, как правило, непрерывном контакте с ними во время их производства или применения. Симптомы хронического поражения: головная боль, головокружение, ощущение тяжести в голове, сжатия в висках, ухудшение памяти, быстрая утомляемость, нарушение сна, ухудшение аппетита, дезориентация в пространстве. При неврологическом исследовании обнаруживаются вазовегетативные нарушения, в отдельных случаях нистагм, понижение роговичных рефлексов, сглаженность носогубной складки, тремор пальцев рук. Некоторые могут вызывать невриты, парезы, параличи. Атаксия, периферические парезы и параличи при воздействии таких ФОП, как хлорофос, триортокрезилфосфат, лептофос, афос могут обусловливаться их отдаленной нейротоксичностью. Нейропатия в этих случаях может проявиться спустя несколько дней — несколько недель чаще всего после острого отравления.
Специфический показатель при отравлении ФОП — угнетение активности холинэстеразы в крови. Угнетение ее у работающих на 25% и более по сравнению с исходным уровнем является критерием для временного отстранения от контакта с ФОП. При хронической интоксикации изменяется картина крови (лейкоцитоз, токсическая зернистость нейтрофилов, изменение лейкоцитарной формулы со сдвигом влево). На ЭКГ выявляют нарушения сердечного ритма, проводимости, отмечены изменения энцефалограммы. Установлено ослабление детоксицирующей функции печени.
При попадании ФОП в организм даже при отсутствии признаков отравления как можно раньше вводят подкожно или внутримышечно 1 мл 0.1% раствора атропина сульфата; при отравлении средней тяжести — 2—3 мл, при тяжелых отравлениях — внутривенно медленно 4—6 мл.
Хлорорганические пестициды (ХОП) характеризуются средней токсичностью и выраженной способностью к кумуляции. Отравления ХОП часто приобретают хронический характер. В связи с липотропными свойствами ХОП часто кумулируются в печени, почках, миокарде. Поражения ц.н.с. могут проявляться судорогами, часто эпилептиформного характера. Отмечены патологические изменения энцефалограммы, описано развитие полиневритов, энцефалоневритов и поражений вегетативной нервной системы после профессионального воздействия ХОП. У работающих с гексахлорциклогексаном, полихлорпиненом, гексахлорбутадиеном, дихлорэтаном возможны головная боль, слабость, головокружение, парестезии конечностей, нейроциркуляторные расстройства. Реже отмечается вегетативно-висцеральная форма с резкими болями в правом подреберье, дискинезией желчных путей. Отмечаются нарушения чувствительности и вестибулярные расстройства. Хроническое воздействие ХОП вызывает также поражение печени и почек. Сердечно-сосудистые расстройства часто проявляются в виде одышки, тахикардии, чувства тяжести и боли в области сердца, приглушения сердечных тонов и др. Возможны анемия, лейкоцитоз либо лейкопения, тромбоцитопения; описаны отдельные случаи панцитопении, аплазии костного мозга.
Производные алкилкарбаминовой кислоты обладают выраженной антихолинэстеразной активностью с более быстрой, по сравнению с ФОП, реактивацией фермента. При воздействии на организм алкиловых эфиров арилкарбаминовых кислот отмечено образование метгемоглобина. Острое и хроническое отравления клинически характеризуются беспокойством, гиперсаливацией, фибриллярными мышечными подергиваниями, одышкой. В токсикодинамике существенное значение имеет поражение эндокринных органов, нарушение окислительных процессов, обмена нуклеиновых кислот, поражение почек. Возможно развитие аллергической симптоматики.
Ртутьорганические пестициды используются для предпосевного протравливания семян. Большинство Я. с. этой группы — высокотоксичные и сильнодействующие вещества, препаративные смеси (ртутьорганические + хлорорганические) — среднетоксичные. Препаратам ртути присуща стойкость в окружающей среде, способность к биоконцентрации. Являясь тиоловыми ядами, соединения ртути взаимодействуют с SH-группами белков и нарушают деятельность многих ферментов. При остром отравлении развивается симптомокомплекс, характерный для токсической энцефалопатии. У работающих с ртутьорганическими пестицидами вследствие выраженных кумулятивных свойств чаще всего проявляются признаки хронических отравлений: слабость, повышенная утомляемость, сонливость, неприятный металлический привкус во рту, частые головные боли, нарушение памяти, исхудание, обмороки. Обнаруживаются обменные и дистрофические изменения в миокарде и проводящей системе сердца. Возможны изменения психики. Присоединяются стоматит, гингивит. Отмечено гонадотоксическое, эмбриотоксическое действие. Ртуть медленно выделяется из организма с мочой и калом, обнаруживается в грудном молоке. При отравлении показано введение антидотов (унитиол, сукцимер).
Синтетические пиретроиды по химической структуре близки к природному пиретруму. Они мало- и среднетоксичны, являются нейротоксическими ядами, действующими на нервные клетки периферической и центральной нервной системы. Синтетические пиретроиды высокотоксичны для рыб, раков, пчел; малотоксичны для птиц и домашних животных. Остатки в пищевых продуктах очень низкие благодаря малой стабильности и низким нормам расхода. При их практическом использовании не зарегистрировано вредных эффектов у людей, за исключением раздражающего действия на кожу и слизистые оболочки.
Гербициды — большая группа химических средств защиты растений. В их токсикодинамике существенную роль играют угнетение окислительных процессов, нарушение функций нервной системы, поражение печени, щитовидной и других желез внутренней секреции. При отравлении наблюдаются головная боль, головокружение, гиперсаливация, быстрая утомляемость, раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, глаз. Отмечаются нарушения обоняния и вкуса. Вещества этой группы могут являться аллергенами.
Нарушение гигиенических норм хранения, транспортировки и применения пестицидов, низкая культура работы с ними приводят к их накоплению в кормах, продовольственном сырье и пищевых продуктах. Попадая в организм человека, они оказывают разностороннее токсическое действие, в зависимости от особенностей химической структуры и дозы поступления.
С 1986 г в стране действует автоматизированный отраслевой мониторинг, обеспечивающий информацию об уровнях этих веществ в продуктах питания. При мониторинге определяются остаточные количества 154 пестицидов, относящихся к 45 группам, в 262 видах пищевых продуктов, принадлежащих к 23 классам. Результаты мониторинга последних лет показывают возрастание общего содержания пестицидов в продуктах растительного и животного происхождения, включая рыбу. Особенно это касается таких продуктов, как картофель, лук репчатый, капуста, томаты, огурцы, морковь, свекла, яблоки, виноград, пшеница, ячмень, рыба прудов и водохранилищ, молоко. В них обнаруживается наиболее широкий спектр пестицидов.
Статистически достоверное превышение допустимого уровня пестицидов в 5 раз и более понимается как экстремальное загрязнение. Оно наблюдается в широком ассортименте продуктов питания, приоритетный ряд которых указан выше.
Основными загрязнителями являются некоторые хлор-, ртуть-, и фосфоорганические соединения, синтетические пиретроиды, преператы 2,4-Д, бромид метила, прометрин. Обнаруживаются пестициды, применение которых либо запрещено, либо строго ограничено. Примером могут служить хлорорганические соединения: ЛТД, полихлорпинен, гептахлор и др., использование которых также запрещено, однако эта группа препаратов наиболее выявляемая. Другим примером является обнаружение гептахлора в говядине, молоке, чесноке, укропе, масле растительном, алдрина в луке репчатом, тиодана в огурцах, соках, овощных напитках и т.д. Это объясняется способностью названных пестицидов накапливаться в почве, их стойкостью к различным физико-химическим факторам.
Меры профилактики профессиональных отравлений заключаются прежде всего в максимально возможном ограничении на всех этапах работы контакта с пестицидами и регламентируются «Санитарными правилами по хранению, транспортировке и применению пестицидов в сельском хозяйстве». Принимаются меры для исключения возможности случайных отравлений среди населения, проживающего вблизи мест применения пестицидов, а также широкого рассеивания пестицидов и окружающей среде. Склады, где хранятся пестициды, следует располагать не ближе 500 м от жилых помещений. Рабочие помещения и площадки складов оборудуются в соответствии с действующими инструкциями.
Транспортировка пестицидов осуществляется только специальным транспортом, который периодически обезвреживается. Тара должна быть исправной и иметь соответствующую отчетливую маркировку. С ядохимикатами может работать лишь специально обученный и прошедший медосмотр персонал. К этой работе не допускаются лица моложе 18 лет, беременные женщины, кормящие матери. Для предупреждения профотравлений имеет значение строгое соблюдение правил личной гигиены, использование средств индивидуальной защиты с учетом применяемых препаратов, выполняемых операций, сезона. Хранят средства защиты в индивидуальных шкафах в чистом помещении при складе пестицидов. Проводятся обязательно их регулярная чистка, стирка и обеззараживание, замена отработавших фильтров, респираторов и противогазов.
С целью максимального снижения содержания пестицидов в пищевых продуктах разработаны оптимальные сроки обработки сельскохозяйственных культур, при соблюдении которых к моменту употребления продукта в них происходит разложение пестицидов.
Профилактические мероприятия, направленные на устранение загрязнения производственного сырья и пищевых продуктов пестицидами, должны предусматривать:
1. Объединение усилий различных ведомств и организаций в деле контроля за применением пестицидов в сельском хозяйстве, их содержанием в продуктах питания, использование результатов мониторинга в санитарно-гигиенической практике. Создание целевых комплексных межведомственных проектов безопасного применения пестицидов на основе современных методов анализа и эпидемиологического расследования причин загрязнения продуктов пестицидами.
2. Информирование населения о неблагоприятном воздействии этих соединений на организм.
Схема миграции пестицидов в окружающей среде:
источник - растение – человек
источник – почва – растение – животное – человек
источник – почва – водоем – рыба – человек
Схема миграции по пищевым цепям
источник – растение – травоядное животное – хищное животное – человек
источник – растение – травоядное животное – человек
источник – рыба мелкая – рыба крупная -человек