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环境生态毒物污染的来源与防治

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  • 更新时间2019-12-24
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  随着人类社会的发展,科技与化学的进步,人与自然之间的生态链严重受到破坏,大量的有毒有害的放射性物质进入土壤、植物、动物中,影响着自然界中的整个食物链,环境治理刻不容缓。


  李光辉译自《ВЕТЕРИНАРЁЯ》(2014),№7∶3~8


  由于原子能的利用、黑色和有色金属制造业以及农业化学化发展,人为的活动对整个自然界的侵袭性和对食物链的破坏,具有紧廹性。据报道,在向环境排放的污染物中,动力工业约占27%、有色金属占17.4%、黑色金属占14%、开采石油工业占8.6%。在莫斯科州土壤、饲料和畜产品中,已测定出镉含量增高。据对切尔诺贝利事故20年期间牛奶检测研究,在布良斯克州有30%牛奶达不到卫生要求。并预测到2050年137Cs含量在50Bq/L。据5年研究结果(1998~2002)确定,在东乌拉尔地区放射性痕迹的农产品放射性核素和重金属污染的来源,主要是土壤和大气圈沉渣约有2000t。在该地区雪水中,90Sr和137Cs含量比中部乌拉尔其他地区的含量高9.5和2.5倍,而在2002年,分别高2.4和9.8倍。在1999~2000年,查明天然干草中含大量90Sr,此期间,也查出青贮料和半干青贮料90Sr含量增高。


  全俄放射性生物学实验室研究人员在切尔诺贝利原子能发电站事故20年后,在布良斯克州三个地区对饲料、畜产品进行了综合性放射性—生态学监测发现,饲料和畜产品内(牛奶、肉类)90Sr、137Cs含量均超出最大的容许量。饲料中的137Cs含量均超出容许量,其中,干草超出3.3倍,半干青贮料超出16.2倍、青贮料0.5倍、牧场牧草2.1倍。牧场牧草90Sr超出容许量(64Bq/kg~73Bq/kg);半干青贮料超出容许量(183Bq/kg~322Bq/kg)。


  已经查明,肉类中137Cs含量增高(246Bq/kg),牛奶中137Cs含量增高(225Bq/kg~282Bq/kg)和犊牛骨骼中90Sr含量也增高(36Bq/kg~601Bq/kg),超出最大容许量0.5~4.3倍。


  在俄罗斯,由工业污染导致生态毒物进入环境的现状仍很严峻。现从来自多方面的化学污染中挑出主要的元素。第1组,应重视持久性有机污染物(PersistentOrganicPollutants,POPs),包括:8种有机氯农药;2种工业产物—六氯苯和多氯二苯;2种不理想的副产物——多氯联苯并二噁英和多氯联苯类化合物。


  第2组是用于有机合成的六氯苯和农药,以及多氯二苯。这种化合物广泛用于工业作为增塑剂、防火剂、金属的保护成分、木材和混凝土。


  第3组包括多氯联苯并二噁英和多氯联苯呋喃。这些物质没有什么用途,是典型的环境污染物。


  当对俄罗斯联邦许多地区进行调查发现,畜产品中二噁英和二噁英类化合物的残留量均超出最大容许量。这些化合物污染最重的地区有伏尔加河、南乌拉尔、北欧以及西伯利亚的一些地区。俄罗斯地区二噁英和二噁英类化合物的清查工作至今尚未完成,这是一项工作量大而又复杂的工作。大家知道,多氯联苯类化合物能破坏有机体的很多系统的活动;同时,要注意它具有与激素相似的结构。为此,研究人员把这些化合物的特征描绘为“不适宜的激素”和“过早衰老的激素”。


  多环芳香族化合物(PolycyclicAromaticHydrocarbons,PAH)是最危险的生态毒物。其中,大多数是没有一定用途的产物。它在生物体内能形成一系列环氧树脂衍生物,其代表者具有极强的致癌性。多环芳香族化合物问题,在俄国长期以来未引起足够重视。在美国已规定出16种多环芳香族化合物,在德国已规定11种,而俄国仅规定一种代表者——苯并芘(Benzopyrene,BAP)。


  在环境污染物中,重金属依然占据领先地位,它包括40多种化学元素。Pb、Cd、Hg、Cu、Zn、Ni、Cr具有毒物学和防疫卫生学意义,因此,应确定上述元素在饲料和食品中的最大容许量。同时,也要制定出Mn、Sr、Fe、Mo、Se、F和As的最大容许量。


  大量重金属进入环境引起工厂周围和公路两侧的植物尤其是饲料和谷物的重金属含量增高。由于人为的活动,重金属毒物进入自然环境,开始迁移并在一定程度上在生物圈内循环。重金属在饲料作物中蓄积,被家畜采食后使得其体内重金属含量增高,而居民食用重金属含量高的畜产品又进一步危害人体健康。


  重金属元素被认为是主要的污染物,因为它在环境中呈高速度蓄积。它们同重要的有机化合物在生理上具有很大的相似性,能抑制动物的代谢过程以及生长、发育,并导致畜产品产量降低以及畜产品质量下降。重金属元素对动物有机体的主要危害不仅能引起急性中毒,而且具有持续地蓄积作用。同时,经常发生器官和系统尤其是肝脏的严重病理过程,如杀虫剂是在肝脏内进行主要的代谢过程,包括杀虫剂的转化和解毒。


  有关临界水平的重金属在有机体内进行生理的、形态的和其他变化的资料,是相互矛盾的。在实践中对这一问题进行总结也是不可能的,因为有机体对一定浓度的任何毒物的反应都不一样,它与动物的年龄、品种以及生理特点有关。一种与另一种浓度的元素能引起一定器官的不可逆反应,但不一定影响其他系统。因此,必须检测饲料、饮水、动物器官和组织以及由动物生产畜产品中生态毒物的含量。这种作法,对畜产品和农产品中毒物蓄积、毒物在食物链(土壤—植物—动物—人)中动态的判断预后具有重要作用,从而有利于制定降低农畜产品中毒物含量的措施以确保人体健康。


  为了查明和解决生态问题,作者系统地检测了饲料(粗饲料、多汁饲料、油脂—糖类生产副产品、矿质饲料),饮水,动物的器官与组织,农副产品(牛奶、向日葵油、肉类、副产品)中生态毒物的含量。10年来(2003~2013年)对俄罗斯欧洲部分13个州的样品检测结果确定,饲料、饮水等样品污染有Cd、Pb、硝酸盐与亚硝酸盐达100%;As污染95.7%;Hg污染89.3%;2,4-D-酸性污染27.3%;苯并芘污染25.0%;α-β-γ-六六六异构体污染16%;DDT及其代谢物(DDD、DDE)污染2.0%。大多数毒物含量处于最大容许量范围。然而,在油脂生产的副产品(油饼、油粕)的多数样品中,Cd、Pb、Hg含量达最大容许量的60%~75%;而有22%的样品中Cd含量高于最大容许量10%~76%。硝酸盐与亚硝酸盐含量超过最大容许量23%~36%,有毒饲料占2.3%。


  牛奶中发现重金属、硝酸盐与亚硝酸盐含量在最大容许量的界限,而六六六、DDT及其代谢物没检出。牛肉中Cd含量有62%超过最大容许量,而猪肝Pb污染量多于最大容许量标准的0.2%。持续地利用污染有重金属、硝酸盐与亚硝酸盐、农药的饲料,即便在最大容许量的界限,也能招致上述生态毒物在有机体内蓄积,引起慢性中毒,直到最后死亡。


  由放射性核素(乌克兰切尔诺贝尔、日本福岛)、重金属、化肥、除草剂、工业污染物(石油、煤气、煤炭)、森林火灾和工业三废以及其他文明与进步的副产物等污染环境,都能严重危害人和动物的健康。上述毒物在器官和组织内蓄积,其机能受到损害,物质代谢障碍,机体的各个系统开始制造有毒物质,依靠形成内源性毒物而引起生态型中毒——内毒素中毒。内毒素中毒综合征的特征为有机体内有毒产物含量和生物活性物质过剩引起。为此,必须详细制定人和动物内中毒的防治方法。


  健康动物能促进内源性毒物的中和作用,以致其临床症状不表现出来。而一旦生态危象发生作用,则继发内源性中毒。内源性中毒包括:


  ⑴肝脏解毒机能紊乱;


  ⑵免疫发生急剧降低和机体自然防御系统被抑制;


  ⑶排泄器官的机能活性降低;


  ⑷胃肠道黏膜损伤引起菌群失调,其强度超过动物机体生态系统自我恢复的能力。同时致病微生物菌群由肠道吸收入血,由此引起内源性脓毒症或内毒素中毒。


  环境污染是很严重的问题,它具有国际性质,必须全力以赴尽快予以解决。人类正面临着要么学着友好共生,要么死亡的抉择,而绝无他选择!根据统计数据,每年世界上超过5百万人死于环境污染相关的疾病。人为活动致病的危机不可能被掩盖住,因为工业污染源性疾病不断地在发生,举例如下:


  ⑴患二噁英肝病;


  ⑵石绵病与矽肺(肺受石绵、煤炭、结石、粉尘损害);


  ⑶砷中毒——黑腿病(慢性砷中毒);


  ⑷慢性Hg中毒;


  ⑸镉中毒病——慢性Cd中毒。


  因此,“拯救生态环境—拯救人类自己”已成为一件严肃而又紧迫的命题。必须在日常生活中执行防治生态毒物的综合措施。首先,建立统一、有效的联合组织,强制降低工业污染物排放,并采取措施防止工业污染物及其他毒物进入环境。建立现代化检测系统监控不同环境的生态毒物(土壤、植物、器官、组织、产品等)。必须制定法律,用于激励采用符合生态学工艺要求的企业;同时,采取有效措施严惩那些违反生态学法律的企业。可见,目前详细规定“保护人和动物不受工业废物和其他生态毒物危害”目标纲要的时机,已刻不容缓。


  为了及时诊断出生态毒物,获得生态无害的农产品,首要任务之一在于,必须进行化学—毒物学的、放射生物学的以及卫生—细菌学的综合性监测,以能获得食物链“土壤—植物—动物—农产品”中不同来源生态毒物的含量。有必要将农业土地按自然界和工业排放生态毒物污染水平以及详细制定恢复土壤健康的有效措施绘制成简明地图。


  获得生态纯净的畜产品具有巨大的社会效益和经济效益,如不能降低动物体内生态毒物水平将很难获得生态无公害的产品。工业污染物进入有机体后,在临床上表现明显的物质代谢障碍,首先,影响动物的生产量、繁殖力以及生产出具有生态学价值的畜产品。为了在生态危机增高地区生产出无害畜产品,必须应用吸附、解毒的方法——最有效的、独特的能够降低动物体内生态毒物含量的方法。


  生态毒物的配合作用能引起假适应现象,它能够被隐性的病理过程暂时的代偿,因此,当详细制定旨在降低不良后果的措施时,必须利用广谱的制剂,包括吸附剂(具有对各种生物毒的吸附活性)、适应原、免疫调节剂、抗氧化剂、常量元素和微量元素等。


  多年研究证明,吸着剂能将危害畜禽健康的毒物排出体外。家畜重金属盐中毒时,吸着剂和其他收敛剂、免疫制剂、解毒剂等能和重金属形成螯合物。俄国已经研制并运用一种针对生态毒理具有高效的季麦佛斯仿(dimephosfon)与膨润土相配合的制剂,并详细规定了有关应用带有薄膜稳定剂的吸着剂。为此,利用壳聚糖与沸石和不同解毒剂的络合物。


  在人类社会发展到目前阶段,不同来源的生态毒物诸如来自潜在范围的环境污染物,又转过来对整个人类社会造成严重的危害,必须引起全人类的高度关注。